刘奇超，张 会

(1.沈阳大学机械工程学院，沈阳 110044；2.沈阳大学师范学院，沈阳 110044)

0 引 言

低维纳米材料由于原子暴露于表面使得其物理、化学性质更加丰富，而且更易于对其进行操控和修饰。自20世纪以来, 低维材料因其特殊的结构和独特的性质而广受关注。一维纳米结构，如纳米棒、纳米管、纳米线和纳米带等已被成功制备，在未来纳米电子器件中具有极其广阔的应用前景。二维纳米材料因具有不同于块体材料的奇异性质被广泛研究，如单层石墨烯的狄拉克点和单层二硫化钼的直接带隙[1]。

石墨烯的成功制备标志着二维材料这个新领域的诞生。石墨烯是一种典型的二维材料，其结构中碳原子的三个价电子发生sp2杂化，形成正六边形蜂窝状结构[2]，是第一种分离的二维材料，在室温下具有较高的载流子迁移率以及优异的导热性和高的杨氏模量[3]等，使其在晶体管和电化学电极中的应用变得非常理想[4]。虽然石墨烯具有很高的载流子迁移率，但能带结构具有明显的狄拉克锥，导致了零带隙特性，而且场效应晶体管的开关比较低。一些其他类Ⅳ族元素二维材料如硅和锗，也是零带隙半导体[5]，这种零带隙特性限制了其在电子器件领域中的应用，寻找一种新型二维纳米材料具有重要意义。

第五主族单元素构成的二维材料具有非常丰富的几何结构和物理化学性质。由单一磷元素构成的二维材料被称为磷烯，磷烯是第五主族中第一个被探索的二维材料，有多种同分异构体，如黑磷、红磷以及白磷等[6-7]。……