磷烯材料悄然崛起 石墨烯只是資本盛宴?
編者按:石墨烯被炒的火熱,成為了眾人眼中的香餑餑,就連鋰離子電池也想沾石墨烯的光--各種所謂的“石墨烯電池”不停的被生產出來,在A股市場石墨烯概念更是被炒的火熱,如今恐怕大多數人都已經看出來這只是一場資本的盛宴。

上面主要介紹了磷烯材料在儲能領域方面的應用,下面我們將繼續介紹磷烯材料在半導體領域方面的應用,并為大家介紹磷烯材料的制備工藝。
磷烯的特殊性能很大程度是依賴于其獨特的結構,磷烯具有和石墨烯相似的結構,磷烯中的磷原子會形成SP3雜化。相比于其他常見的二維材料,例如石墨烯、MoS2等,磷烯雖然各項指標雖然不是最優秀的,但是其各個性能指標相對平衡,因此保證了其良好的特性。最近的研究發現,根據磷烯內部磷原子層堆疊層數的不同,磷烯的能帶間隙可以在0.3eV到2.0eV之間進行調整,通過金屬原子摻雜可以是的能帶間隙范圍擴展到0.15eV到0.3eV,這一能帶間隙要大于石墨烯材料,但是要小于MoS2和WSe2材料,這一特性使得磷烯非常適合在一些電子元器件上使用。

二維材料獨特的結構賦予其一些特殊的性能,使得其在電子元器件方面有著不可替代的位置。磷烯具有高的開關電流比,高載流子遷移率和較高的電導率,以及在關閉狀態下較小的電導率使得其非常適合用于晶體管領域,利用磷烯制備的晶體管在從ON狀態轉變為OFF時,電流下降高達1000,00倍。磷烯材料與其他n型半導體材料,例如ZnO,TiO2,SnO2等,組成復合半導體材料,可以獲得優異的性能,為磷烯的應用帶來了無限的可能性。但是目前這些研究大多是基于機械剝離磷烯材料進行的,這種方法無法大規模應用于工業生產中,因此溶液剝離法被開發出來,相比之下雖然這種方法開發制備的磷烯晶體管的性能稍差,但是這種方法更加具有工業潛力,隨著技術手段的逐漸進步,該方法制備的磷烯電子器件的性能將會得到進一步的提升。

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