黑磷烯
少層磷烯分散
參數(shù):
厚度:1-10層;
片徑:100 nm-5 μm;
濃度:0.2 mg/ml、0.5mg/ml、1 mg/ml;
溶劑種類:水、酒精、丙酮、NMP、GBL等有機(jī)溶劑。
黑磷(BP)是一種天然P型層狀半導(dǎo)體材料,層內(nèi)具有較強(qiáng)的共價鍵,呈蜂窩狀的褶皺結(jié)構(gòu),層間原子靠范德華力結(jié)合,易于通過機(jī)械或液相剝離法制備出單層和少層的磷烯。磷烯獨特的結(jié)構(gòu)特征使其具有各向異性的物理特性如光學(xué)、機(jī)械、熱電子和電導(dǎo)等性能。黑磷擁有直接帶隙的特性,填補(bǔ)了二維材料的空白,成為備受關(guān)注的新型二維材料。其良好地光吸收效率,結(jié)合它本身的高載流子遷移率,使得黑磷在通訊及能源方而具有重要的潛在應(yīng)用價值。
單層磷烯
純度:99.999+%;
型號:大面積單層磷烯;
襯底:SiO2/Si襯底;
包裝:手套箱充氮氣包裝;
使用目的:可制備異質(zhì)結(jié)、場效應(yīng)晶體管和光電探測器
黑磷的主要優(yōu)勢:
力學(xué)特性--The mechanical properties
單層黑磷晶體具有負(fù)泊松比,沿zigzag和armchair方向楊氏模量可分別高達(dá)58.6±11.7
GPa和27.2±4.1 GPa,拉伸應(yīng)變可分別高達(dá)27%和30%,呈現(xiàn)出***的柔韌性。
高載流子遷移率--High carrier mobility
二維黑磷晶體場效應(yīng)晶體管具有超高且隨厚度可調(diào)的載流子遷移率。通過h-BN將黑磷包覆制備的場效應(yīng)晶體管,室溫和2 K低溫下其空穴遷移率可分別高達(dá)5200和45000 cm2/Vs。
隨層數(shù)可調(diào)的帶隙--Adjustable band gap with number of layers
體相黑磷具有直接帶隙(0.3 eV),隨著層數(shù)減少,帶隙逐漸增大,單層帶隙寬度可達(dá)1.7eV,且少層黑磷和體相黑磷帶隙隨溫度呈現(xiàn)不同溫度依賴關(guān)系。
光學(xué)特性--The optical properties
二維黑磷晶體對入射光非常敏感,光譜響應(yīng)范圍可涵蓋整個可見光到近紅外區(qū)域,如用于構(gòu)
造光電探測器件,探測光譜范圍寬,且具有較快的光相應(yīng)速度,呈現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能。
強(qiáng)面內(nèi)各向異性--Strong intraplane anisotropy
由于黑磷晶體結(jié)構(gòu)的不對稱性,其在光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)等方面表現(xiàn)出獨特的面內(nèi)各向異性。
例如,黑磷晶體在armchair和zigzag方向上,楊氏模量、斷裂應(yīng)變和電導(dǎo)率的比值分別為
2.2,1.94和1.93。
黑磷的主要應(yīng)用領(lǐng)域
超級電容器:基于二維層狀黑磷的固態(tài)超級電容器展現(xiàn)出優(yōu)異的性能:0.01 V/s低掃速下,電容為13.75 F/cm3,10 V/s高掃速下,仍保持1.43 F/cm3高電容?;诙S黑磷的柔性固態(tài)超級電容器的優(yōu)異的儲
能性能與長壽命、以及抗機(jī)械彎折能力展現(xiàn)了二維黑磷在儲能領(lǐng)域極大的應(yīng)用潛力。
場效應(yīng)管:黑磷烯具有較高的電子遷移率,單層黑磷烯的電子遷移率可達(dá)100000cm2/(V s),同時具有非常高的漏電調(diào)制率(約為石墨烯的1000倍),其電子結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出約1.5 eV的直接帶隙,通過對層數(shù)的改變還可進(jìn)行調(diào)控。
電池:黑磷的高理論比容量以及優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性使其被認(rèn)為是一種***的鋰離子電池負(fù)極材料,在制備大容量、高倍率的鋰離子電池方面展現(xiàn)出巨大的潛力。
光催化劑:剝離后的二維黑磷(BP-BM)在沒有任何助催化劑存在的條件下,其可見光產(chǎn)氫速率可達(dá)512 μmol h-1 g-1,比塊體黑磷提高了約18倍。
光譜成像:黑磷與光之間的相互作用根據(jù)原子層數(shù)量的不同而改變,單層晶體將釋放紅光,而更厚的晶體則釋放紅外線,通過檢測能夠看到整個可見光到近紅外區(qū)域的光譜。
太陽能電池:研究表明雙層黑磷烯(P-type)可以作為太陽能電池的供體材料,而單層MoS2( P-type ) 可以作為其受體材料。功能轉(zhuǎn)換效率為16-18%,高于石墨烯和過渡族金屬二硫化物太陽能電池系統(tǒng)。
氣體傳感器:黑磷烯具有獨特的電子性質(zhì)和極高的電子遷移率,實驗表明結(jié)合強(qiáng)度高度依賴于氣體分子和磷烯層之間的電子轉(zhuǎn)移量,與觀察到的石墨烯和MoS2相比,黑磷烯的吸附更強(qiáng),且黑磷烯對分子表現(xiàn)出較高的選擇性。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域:生物傳感器、生物檢測器、生物催化器、藥物載體
黑磷主要應(yīng)用于核酸檢測、腫瘤成像、光電療法、免疫療法、藥物載體、抗體靶向遞送等多個領(lǐng)域;
目前市場上黑磷的純度和尺寸限制了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用;
生物醫(yī)藥領(lǐng)域急需大尺寸,醫(yī)用級的黑磷單晶。