元素百科复旦大学揭示了少层黑磷的光学特性，介绍了自然-通信。复旦大学教授严湖根研究小组采用改进的机械剥离法，制备面积相对较大（400-1万平方米）的少层黑磷，并进行红外光谱表征，系统、深入研究2~15层（厚度1-8纳米）黑磷能带结构，成功实现应力控制。近日，《自然-通讯》发表了相关研究。这项工作是世界上首次对少层黑磷进行红外光谱表征。
黑磷可以用间隙调节
理论计算表明，无论有多少层黑磷，都是直接带间隙半导体，随着层数的变化，黑磷的间隙都可以在很宽的范围内调节。当黑磷从体材料减薄到单层时，间隙覆盖了从可见光到中红外的光谱区域，填补了石墨烯（零间隙）与过渡金属硫化物（可见光/近红外间隙）之间的空白。
黑磷应用领域
研究表明，红外光谱可以通过非破坏性测量准确、方便地确定黑磷的层数和晶体方向。此外，研究小组通过施加单轴应力来调节黑磷的能带结构。以6层黑磷为例，1%的单轴应力可以使其间隙变化23%，这表明黑磷在应力传感领域具有广阔的应用前景。
与此同时，研究人员还观察到理论上禁止少层黑磷的红外跳跃。虽然这些跳跃很弱，但它们仍然可以提供大量关于带结构的重要信息，如导带和价带的不对称性和载流子的属性。
专家表示，该研究成果为少层黑磷在红外探测器、调制器和应力传感器中的应用奠定了基础，揭示了黑磷在中长波红外探测器行业的巨大潜力。
