Недавно мы уже сообщали о новом двумерном материале фосфорене, вот еще одна новость. Фосфорен настолько тонкий и легкий, что имеются прекрасные возможности для создания на его основе множества интересных устройств, таких как светодиоды или солнечные батареи. В отличие от графена фосфорен является полупроводником, как и кремний, который является основой современных электронных устройств.
Команда исследователей из Австралийского национального университета создала фосфорен из черной кристаллической формы фосфора, неоднократно используя липкую ленту для создания слоев толщиной в один атом.
Фосфорен гораздо тоньше и его создание проще, по сравнению с кремнием, кроме этого его эмиссионные свойства изменяются с толщиной слоев, что дает большую гибкость для производства.
"Это свойство не было обнаружено ранее в других материалах. Изменяя число слоев, мы можем четко контролировать ширину запрещенной зоны, которая определяет свойства материала, например, такие как цвет изготовленного из него светодиода. Под микроскопом можно ясно видеть разные цвета образца, что говорит вам, как много там слоев,"- сказали исследователи.
Команда обнаружила, что ширина запрещенной зоны для однослойного фосфорена равна 1,75 эВ, что соответствует красному свету с длиной волны 700 нм. После добавления нескольких слоев, ширина запрещенной зоны уменьшилась. Например, для пяти слоев ширина запрещенной зоны составляла 0,8 эВ, что соответствует инфракрасной длине волны 1550 нм. Для очень толстых слоев величина была около 0,3 эВ, соответствующая средней длине инфракрасной волны около 3,5 мкм.
Поведение фосфорена в тонких слоях превосходит кремний, считают учёные.
Источник: Jiong Yang, Renjing Xu, Jiajie Pei, Ye Win Myint, Fan Wang, Zhu Wang, Shuang Zhang, Zongfu Yu, Yuerui Lu. Optical tuning of exciton and trion emissions in monolayer phosphorene. Light: Science & Applications, 2015; 4 (7): e312.