技术详情
黑磷是一种新型的二维材料，由于其较宽的可调控直接带隙、高载流子迁移率和优异的各向异性光电性质，在电子学以及光电子学领域展现了巨大的应用潜力，成为“后石墨烯时代”最受瞩目的二维材料之一。目前，黑磷主要由正交相体块单晶通过机械剥离或者液相剥离得到。因而，高质量正交相黑磷体块单晶是获得这种新型二维材料的前提。传统的合成正交相黑磷体块单晶方法包括超高压合成、基于金属汞或铋的催化合成等。这些方法要么依赖于精密且昂贵的仪器（超高压装置），要么依赖于高毒性的金属做催化剂。同时，所获得的正交相黑磷体块单晶产率不高，晶体的品质和尺寸仍有很大的提升空间。我们发展了一种正交晶系黑磷体块单晶的制备方法，摒弃了传统方法对设备的苛刻要求，也无需高毒性的合成原料，所获得的正交相黑磷体块单晶产率高（>90%），成本低，晶体质量好，尺寸大（毫米级）。该制备技术契合当今社会提倡的“绿色化学合成”概念，所获得的正交相黑磷体块单晶既能满足目前材料、物理、化学、电子、光电子等广大学术界对这类材料的供应需求，又能推进其商品化和产业化进程。
2 应用说明
本技术以金属锡和单质碘作为矿化剂，以红磷作为前驱体，采用一种改进的化学气相传输法，实现了以较低的成本和较高的操作安全性制备正交相黑磷体块单晶（下午）。整个制备方法摈弃了传统的反应体系和工艺条件所带来的问题，实现高转化率的、毫米级的和高质量正交相黒磷体块单晶的制备，从而满足众多高科技领域对高质量和低成本黑磷需求。
