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黑磷是什麼

半導體材料

黑磷是一種具有獨特物理和化學性質的半導體材料,具有黑色的金屬光澤。

黑磷在磷的同素異形體中具有最低的反應活性,在空氣中不會自燃,它是一種半導體,具有高的電子遷移率和空穴遷移率,可用於製作高性能的場效應管、電晶體等半導體器件。黑磷的晶格由雙原子層組成,每一層由曲折的磷原子鏈構成,這些鏈中的P—P—P鍵角為90°,磷一磷鍵距為2.17埃。

黑磷在常溫常壓下是熱力學穩定的,難以製備,通常是通過將白磷在高壓條件下加熱製得。黑磷在結構上與石墨相似,呈現片狀並能導電,其層狀結構中的聲子、光子和電子表現出高度的各向異性,在電子薄膜和紅外線光電子技術上有重大潛在套用價值。此外,黑磷還可用於製作高效的光電探測器、太陽能電池等光電元件,以及高性能的鋰離子電池、鈉離子電池等儲能器件。