尤凯熹，范涛健，葛颜绮，张 晗

深圳大学黑磷光电工程实验室，光电协同创新中心，光电工程学院

目 录

I.引言

163

II.二维黑磷的制备164

A.块体黑磷的制备164

B.机械剥离165

C.液相剥离165

D.脉冲激光沉积法166

III.二维黑磷的光电性质166

A.线性光吸收特性166

B.非线性饱和吸收特性167

C.动态光响应特性167

IV.二维黑磷的光电应用168

A.光电探测器168

B.光纤激光器168

C.全光信号处理器件170

1.全光阈值器件170

2.全光调制器件170

3.全光波长转换器件171

D.光纤传感器件171

V.总结与展望172

参考文献172

I.引言

图1.(a)和(b)在ac和bc平面上的单层BP的投影。上部和下部原子分别以浅色和深色呈现。(c)晶胞的示意图，显示相邻层之间的1/2单位的偏移[7]

自2004年石墨烯被发现以来，具有原子层厚度的二维层状材料因其独特的维度特性而成为前沿研究热点。二维层状材料的共同点是层内由强化学键连接，层间以弱范德华力相连，能够很容易被剥离成单层或多层原子厚的超薄片层材料[1]。与传统材料相比，二维平面材料具有更好的可加工性，能微加工形成各种复杂结构，并实现各种工艺处理，如旋涂、光刻等。石墨烯作为二维材料的典型代表，在很多方面都表现出了优异的特性，其强度能达到130 GPa[2]，其电子迁移率也高达106cm2/(V s)[3]，但由于石墨烯是零带隙材料，无法实现半导体的逻辑开关，限制了它在半导体工业和光学器件等领域的应用。过渡金属硫化物是一种典型的二维半导体材料，比如MoS2，其块体是间接带隙半导体（带隙值1.2 eV），单原子层为直接带隙半导体（带隙……