澳州國(guó)立大學(xué)AustralianNationalUniversity;ANU的科學(xué)家最近在磷薄層的研究中發(fā)現(xiàn)了發(fā)光的特性可望為超薄且超輕的太陽能PV電池與發(fā)光二極體LED應(yīng)用開啟一線曙光

該團(tuán)隊(duì)采用與發(fā)現(xiàn)石墨烯贏得諾貝爾Nobel-prize物理獎(jiǎng)一樣的方法利用膠帶剝離創(chuàng)造出磷的單原子厚層磷烯phosphorene不過相較于石墨烯磷烯是一種更像矽Silicon的半導(dǎo)體矽是目前電子技術(shù)的基礎(chǔ)

由于磷烯既輕且薄從而為制造許多有趣的裝置創(chuàng)造了機(jī)會(huì)例如LED或太陽能電池主導(dǎo)這項(xiàng)研究的澳州國(guó)立大學(xué)工程與電腦科學(xué)研究員盧曰瑞表示而且它展現(xiàn)了十分具有前景的發(fā)光特性

該研究團(tuán)隊(duì)利用膠帶重覆在黑色結(jié)晶形式的磷中剝離出越來越薄的晶體層從而創(chuàng)造出磷烯除了打造出比矽更輕薄的半導(dǎo)體磷烯還具有發(fā)光特性以及厚度各不相同的疊層能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活的生產(chǎn)制造

在以往的其他材料中從未曾發(fā)現(xiàn)這種特性盧曰瑞說他所主導(dǎo)的這項(xiàng)研究已發(fā)表于自然期刊系列《光科學(xué)與應(yīng)用》Light:ScienceandApplications藉由改變層數(shù)我們能夠嚴(yán)密地控制能隙確定材料的特性例如LED發(fā)出的色彩

透過顯微鏡可以相當(dāng)清楚地觀察到樣本的不同色彩而且還會(huì)告訴你有多少層盧曰瑞說

盧曰瑞的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)單層磷烯的光隙為1.75電子伏特相當(dāng)于700nm的紅光波長(zhǎng)當(dāng)層數(shù)增加光隙就越小例如5層時(shí)的光隙值為0.8電子伏特紅光波長(zhǎng)約1,550nm至于更厚的疊層其光隙值約0.3電子伏特相當(dāng)于3.5微米的中波段紅光

磷烯在薄層中的表現(xiàn)更優(yōu)于矽盧曰瑞解釋說因?yàn)榱紫┑谋砻鏍顟B(tài)可被最小化它和表面狀態(tài)厚重而無法用于輕薄狀態(tài)的矽是不同的