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黑磷特性

黑磷是一種具有獨特物理和化學性質的磷的同素異形體,具體特性如下:

物理特性。黑磷是黑色且有金屬光澤的晶體,它的密度為2.70g/cm³,硬度為2。黑磷的晶格由雙原子層構成,每層內含有曲折的磷原子鏈,在這些鏈中,P—P—P鍵角為90°,磷一磷鍵距為2.17埃。黑磷在結構上與石墨相似,呈現黑色、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。

化學特性。黑磷是反應活性最弱的磷的同素異形體,在空氣中不會自燃,它具有正交結構,黑磷在空氣中是穩定的。

電學特性。黑磷是一種半導體材料,具有高載流子遷移率,其值可達2000 cm²/V·s,黑磷的帶隙可調,隨著晶體厚度的變化,其能帶結構和電學性質也會發生變化。

光學特性。黑磷在可見光和紅外波段具有寬光學吸收範圍,對光偏振、薄膜厚度和摻雜非常敏感,黑磷光電電晶體在紅外和可見光中表現出高光譜檢測性。

套用。由於其獨特的物理和化學性質,黑磷在電子薄膜紅外線光電子技術光電探測器可穿戴柔性器件等多個領域具有廣泛的套用前景。

此外,黑磷可通過液相剝離製備,且在真空中加熱到400℃時可以升華。