先丰黑磷产品登上Nature Materials 助力黑磷纳米带生长

黑磷以可调带隙和高迁移率的罕见组合，在2D材料中脱颖而出，成为高性能数字应用中最有前途的候选材料之一。特别是黑磷纳米带表现出优异的静电栅极控制，可以抑制纳米级晶体管中的短沟道效应，引起了研究人员的关注。然而，黑磷纳米带的可控制备长期以来面临挑战。

 

2024年2月28日，Nature Materials报道了一种生长策略，可直接在绝缘衬底上大面积生长黑磷纳米带。研究者以黑磷纳米颗粒作为晶种进行化学气相传输（CVT）生长，并获得仅沿[100]晶体方向的均匀单晶黑磷纳米带，厚度低至三个原子层、宽度低至14.0nm。通过结构计算，发现锯齿形边缘的自钝化是优先一维生长的关键。

 

单晶黑磷纳米带在晶体管操作中表现出优异的电学性能。研究者直接在生长纳米带SiO₂/Si衬底上的单个纳米带上制造FETs，以退化掺杂的Si作背栅，结果显示单个纳米带的场效应晶体管表现出高达~10⁴的开/关比，这是黑磷FETs中有史以来报道的最高值之一。这项研究证明了黑磷纳米带在纳米电子器件中的潜力，也为研究黑磷中的奇异物理现象提供了一个平台。

 

文中制备种子黑磷纳米颗粒使用的黑磷晶体来自先丰纳米。

 

文献名称：Seeded growth of single-crystal black phosphorus nanoribbons

DOI: 10.1038/s41563-024-01830-2