少层黑磷的环境不稳定性
材料科学
2015-01-30 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了机械剥离的少层黑磷（BP）的环境不稳定性。通过对薄片形貌进行连续数日的测量，我们观察到由于空气中水分的凝结，其体积增加了200%以上。我们发现，长期暴露在环境条件下会导致BP薄片发生逐层蚀刻过程。有趣的是，薄片可以被蚀刻至单层（磷烯）厚度。BP对水的强亲和力极大地改变了在环境条件下测量的场效应晶体管（FET）的性能。暴露于空气后，我们区分出BP FET转移特性的两个掺杂时间尺度：一个短时间尺度（分钟），其中由于物理吸附的氧和氮导致阈值电压发生偏移；以及一个长时间尺度（小时），其中由于水分吸收而发生p型掺杂。在空气中连续测量BP FET揭示了数天后由于逐层蚀刻过程导致的沟道材料的最终退化和损坏。
引用
@article{arxiv.1410.2608,
title = {Environmental instability of few-layer black phosphorus},
author = {Joshua O. Island and Gary A. Steele and Herre S. J. van der Zant and Andres Castellanos-Gomez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2608},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 3 figures