黑磷烯是一種新型的二維層狀材料,具有多種優異的特性,這些特性使其在多個領域具有廣泛的套用潛力。其特性包括:
電子特性。黑磷烯具有高載流子遷移率(電子遷移率可達200~1000 cm²/V·s)和直接帶隙,帶隙可通過層數調節,從紅外光到可見光的範圍內具有光電回響。這些特性使黑磷烯在納米電子和光電領域具有良好的套用前景。
穩定性。黑磷烯在空氣中不穩定,容易被氧化,這限制了其實際套用。
光學特性。黑磷烯具有各向異性的光學特性,對中紅外光特別敏感,可用於中紅外探測器的製作。並且其層狀翹曲結構使其成為優良的電池負極材料,能有效提高電池能量密度。
發光性質。黑磷具有層數依賴的發光性質,可隨層數的減小在螢光光譜上出現發射峰的現象,即黑磷在小尺寸下才表現出發光性能。
機械和化學特性。黑磷烯的表面積體積比高,使其在氣體吸附和感測方面具有天然優勢。此外,黑磷烯也可用於高質量的透明加熱電極、高容量二次電池以及力學性能增強的複合材料等領域。
這些特性使黑磷烯成為了一種在半導體器件、光電器件、電池電極、氣體感測和生物醫療等多個領域具有廣泛套用潛力的材料。