首页顶头广告位置  
设为首页
收藏本站
联系我们
 
本网首页行业资讯市场动态综合述评开发应用矿物加工采选工艺矿产资源综合利用节能减排非矿产品
非矿设备非矿材料非矿标准非矿企业供求信息专利信息展会信息政策法规环境工程行业专家行业书刊
  您现在的位置:中国非金属矿资讯网 -> 综合利用
范围:标题全文   关键字:  频道: 每页条 
 
掀开“黑磷”应用前景的一角未来
发布时间:2016-07-14      作者:      来源:本网
 

  黑磷,元素符号P,是黑色有金属光泽的晶体,具有类似石墨的片状结构,层之间的键合比层内的键合弱,具有导电性。这类晶体的本质特征不仅晶体内有共价键,还有离域键和范德华力。
  黑磷开始被业界重视起来,始于2014年。2014年3月初,在《自然•纳米技术》杂志上,复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷,并成功制备了相应的场效应晶体管器件。二维黑磷单晶由位于两个位面的波浪形磷原子组成,业内认为,它将有可能替代传统的硅,成为电子线路的基本材料。这一系列推断,源于黑磷独特的特性。
1、直接带隙
  与石墨烯类似,黑磷具有诸多优异特性,而黑磷超越石墨烯的最大特点是,黑磷拥有随着层数可变的直接带隙。其频间带隙(让电流通过该物质所需要的电伏)是可调谐的,也就是说,电子工程师可以通过简单的改变二维黑磷单晶的叠层来调整带隙,这一特性有利于根据具体要求设计出期望的带隙。
  更重要的是它的半导体带隙是直接带隙,即电子导电能带(导带)底部和非导电能带(价带)顶部在同一位置,实现从非导到导电,电子只需要吸收能量(光能),这意味着黑磷和光可以直接耦合。这个特性让黑磷成为未来光电器件的重要备选材料之一。
2、电子转移速率
  研究人员还发现,黑磷二维晶体有良好的电子迁移率(~1000cm2/Vs),可以料想,随着研究的深入和技术的进步,这一数值有望得到进一步提高。另外,黑磷还有非常高的漏电流调制率,在这方面,黑磷是石墨烯的10000倍,几乎可以比肩电子线路的传统材料“硅”了。
  这些属性让二维黑磷单晶变身超级材料成为可能。从上述特性中可以看出,黑磷未来在光电领域最有前途,然而,黑磷的应用并不局限于光电领域,由于磷是生物体内必需的元素,因此,其在生物医学领域的应用具有无可比拟的优势。
  但是,二维黑磷单晶在空气中不稳定。空气中的水蒸汽会和磷发生反应,把磷转化为磷酸并导致材料腐蚀,严重影响了材料的特性。故此,这一问题或许是阻挡黑磷投入产业化应用的一大难题,还需要研究人员设法解决。
  黑磷,被称为可以比肩石墨烯的“梦幻材料”。黑磷的研究和应用才刚开始,目前,其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中,未来,黑磷的特性还有待挖掘,还有极大的扩展空间。不过,所谓的“梦幻材料”也只是研究人员的推测,对于刚刚发现的材料的应用前景做任何推断都为时尚早,盲目乐观与固守成规都不可取,还需要进一步的研究佐证。
目前,黑磷的优异特性已经掀开了其应用前景的一角未来,我们期待随着研究的深入,黑磷能给我们带来更多的惊喜。

 

 



如转载本稿,务请注明:转载自 “中国非金属矿资讯网” Http://www.cnma.com.cn

 
   
 
 
“地质云”地质调查工作程度查...
先进高分子材料——聚乳酸
石墨新材料:石墨产业发展的康...
我国工业固体废物综合利用前景...
掀开“黑磷”应用前景的一角未来
我国工业固体废物综合利用前景...
泾县将主动承接塑胶制造和新型...
山西柳林加快建设年处理400万...
磷矿大省湖北的转型抉择
宜都将建设磷石膏综合利用等项...
新疆布雅煤矿矸石再利用效益显著
阿克塞石棉业资源综合利用和污...
煤矸石资源充分利用的新工艺
一种煤矸石活性混合材制备方法...
加强矿产资源合理利用和保护管...
湘潭每年30万吨废渣再利用变石...
鹤煤集团利用煤矸石生产新型墙...
我国工业固体废物综合利用前景...
掀开“黑磷”应用前景的一角未来
先进高分子材料——聚乳酸
 
 
友情链接  |  会员注册  |  广告服务  |  行业期刊  |  联系我们
京ICP备06013145号-1
地址:北京市朝阳区望京西路甲50号-1 卷石天地大厦A座五层   邮编:100102
电话:010-64795861   传真:010-67898385   网站信箱fkzxw@163.com
Copyright © 2006 中国非金属矿资讯网. All rights reserved.  京ICP备06013145号