最近，黑磷（B-P）由于其高的載流子遷移率，大開/關比，其可調(diào)諧的能帶結(jié)構(gòu)吸引了人們越來越多的關注。與石墨烯相比，它被認為是在光學電子設備中運用的有希望的材料。但是，在大氣壓下B-P容易氧化，這樣將會妨礙其應用在實際裝置中。為了改進它的這一特性，研究發(fā)現(xiàn)合金化B-P是一個不錯的選擇，比如黑色砷磷合金顯示了可調(diào)帶隙，優(yōu)異的光學性能和良好的環(huán)境穩(wěn)定性。另一種方式是尋找新的替代材料黑砷(B-As)，作為B-P的表兄弟，它具有其類似的結(jié)構(gòu)有優(yōu)異的物理和化學性質(zhì)。

成果簡介

   最近，報道了一種新的元素二維材料：黑砷，將其應用到場效應晶體管中，展現(xiàn)出良好的性能。該文章以“Thickness-Dependent Carrier Transport Characteristicsof a New 2D Elemental Semiconductor: Black Arsenic”為題，發(fā)表在ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS上（DOI：10.1002/adfm.201802581）。

b-As晶體的表征。（a）b-As的層狀晶體結(jié)構(gòu)；（ b）單層和多層b-As片的微拉曼光譜；（ c，d）b-As晶體的高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）和選區(qū)電子衍射（SAED）圖像。

單層b-As場效應晶體管（FET）的表征。（a）單層b-As FET橫截面；（b）單層b-As FET的原子力顯微鏡（AFM）圖像；（c）在不同漏源電壓（-0.01至-1 V）下，單層器件（如圖2b所示）的轉(zhuǎn)移特性曲線（Ids-Vg），右邊是對數(shù)刻度，左邊是線性刻度；（d）在不同的柵極電壓從0到-20 V下，同一設備的輸出特性曲線。