利用PLD 技术合成、面积1 平方厘米的黑磷薄膜，容纳了25个电性能良好的晶体管，应用於电子器件。放大

黑磷是一种层状半导体，被视为二维材料领域的明日之星，在提升资讯器件性能方面，起著重要作用。黑磷拥有可调控的能带带隙和载流子高迁移率等特性，可广泛应用於纳米电子、纳米光子，以至超导体和量子器件。然而，大面积制备超薄黑磷膜一直未能实现，因而限制了其应用和发展前景。

 

郝建华教授

郝建华教授

为解决这长久以来的难题，理大材料物理与器件讲座教授、应用物理学系副系主任郝建华教授与团队用五年时间进行实验，成功利用脉冲激光沉积（PLD）技术（以脉冲激光先将固体靶材蒸发形成薄膜），合成具高度均一性、面积达厘米级的超薄黑磷膜，可与商用制造技术兼容。最近，研究成果以 Large-scale growth of few layer two-dimensional black phosphorus 为题，刊载於世界知名科学期刊《自然 — 材料》上。

 

这项突破性研究为进一步研发可供信息产业应用的厘米级黑磷器件奠定了基础。

郝教授解释："我们利用P L D 技术，成功将少层黑磷的面积，由过去的数十微米增加至厘米级。" 大大提高了黑磷的巨大应用前景的可能性。例如黑磷有潜力取代矽，制成仅为数个原子厚度的微型晶体管。"这意味著我们能够将更多晶体管放进手机和电脑等智能电子设备内，而数目可能是现有技术所能做到的一千倍，电子设备的速度将会更快、功能更强。"

 

利用脉冲激光沉积技术合成大面积的超薄黑磷膜，可与商用制造技术兼容

 

利用PLD 技术合成、面积1 平方厘米的黑磷薄膜，容纳了25个电性能良好的晶体管，应用於电子器件。

（上）研究团队在真空室内利用脉冲激光将黑磷晶体转变成黑磷簇，再在一块基底表面上形成厘米级的超薄黑磷膜。

（下）利用 PLD 技术合成、面积 1平方厘米的黑磷薄膜，容纳了 25个电性能良好的晶体管，应用於电子器件。