黑磷，作為可調(diào)半導(dǎo)體，在電子設(shè)備中或許有更多的應(yīng)用：晶體管、傳感器、太陽能電池、開關(guān)、電池電極等。其中一些應(yīng)用已經(jīng)被測試，效果非常好。同石墨烯一樣，黑色的磷也不容易大量生產(chǎn)。

二維黑磷是近年來才開發(fā)的半導(dǎo)體新材料，近日中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員喻學(xué)鋒課題組與深圳大學(xué)教授張晗課題組合作，在黑磷量子點(diǎn)的制備及超快光子學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)研究表明，與其他二維晶體材料相比，二維黑磷單晶材料更加穩(wěn)定，在納米電子器件應(yīng)用方面具有很大潛力，被視自石墨烯之后新的超級材料。

石墨烯它親戚青出于藍(lán)。石墨烯作為一種奇跡材料，被譽(yù)為電子產(chǎn)品的未來。但現(xiàn)在它的一個“親戚”——黑磷，具備低成本的制造工藝，有望替代石墨烯，成為下一個新材料金礦。磷作為元素周期表中第十五號元素，其化合物通常具有化學(xué)發(fā)光性質(zhì)，或者通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大部分無熱光。

黑磷，一直很難制備但在納米電子學(xué)領(lǐng)域具有應(yīng)用前景，這與二維（單原子厚）神奇材料——石墨烯非常類似。同石墨烯一樣，黑磷在制備過程中也存在難以克服的困難，它有多層結(jié)構(gòu)，為了得到所期望的二維片層，這些多層需要通過剝離工藝一層層分離開。迄今二維材料的奇異世界一直被石墨烯統(tǒng)治著，當(dāng)石墨烯降低到一定厚度時，其導(dǎo)電性會達(dá)到一個極端的程度，強(qiáng)于凱夫拉（譽(yù)為地球上最強(qiáng)的材料），有望作為過濾器排從空氣中吸收氫燃料。

黑磷有帶隙，而石墨烯是所謂的零隙半導(dǎo)體。黑磷，作為可調(diào)半導(dǎo)體，在電子設(shè)備中或許有更多的應(yīng)用：晶體管、傳感器、太陽能電池、開關(guān)、電池電極等。其中一些應(yīng)用已經(jīng)被測試，效果非常好。同石墨烯一樣，黑色的磷也不容易大量生產(chǎn)。黑色磷的確是黑色的，不像它的同素異形體能發(fā)光，但它對光線的分散效果確實(shí)非常好，甚至優(yōu)于石墨烯。正因?yàn)槿绱?，它非常適合應(yīng)用于光電領(lǐng)域。全新的明星材料，正在綻放光芒。

據(jù)了解，2014年，中科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室陳仙輝教授課題組與復(fù)旦大學(xué)張遠(yuǎn)波等教授課題組合作，成功制備出具有幾個納米厚度的二維黑磷場效應(yīng)晶體管。2016年3月，中科院發(fā)布消息稱，深圳先進(jìn)院在二維材料領(lǐng)域取得新突破，制備出了高穩(wěn)定性黑磷。黑磷有望借此技術(shù)向半導(dǎo)體材料邁出重要一步。

目前，僅石墨烯的應(yīng)用就有超過7000項專利，大部分被科技巨頭蘋果和索尼占有。石墨烯可以說是新的硅，但并不是具有這種性質(zhì)的唯一材料。同理，黑磷的關(guān)鍵不在資源，而在于專利向技術(shù)的轉(zhuǎn)化。磷和磷礦是稀缺資源。磷礦是指在經(jīng)濟(jì)上可利用的磷酸鹽類礦物的總稱，在工業(yè)上主要用于生產(chǎn)磷系肥料，也可以用來制造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類產(chǎn)品。

值得注意的是，磷礦石具有不可再生的特點(diǎn)。磷礦資源成因年代久遠(yuǎn)，成礦條件極其復(fù)雜，因而磷礦的再生幾乎不可能。磷礦資源一經(jīng)開發(fā)利用，磷素隨著各下游加工產(chǎn)品的消費(fèi)領(lǐng)域分散到自然界中，不可再循環(huán)利用，許多國家已經(jīng)將磷礦資源列為戰(zhàn)略資源。

來源：搜狐

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