光学与电子活性磷烯的稳定水分散体

理解并利用磷烯显著的光学与电子特性，需要能够避免化学降解的批量生产方法。虽然已开发出基于溶液的策略用于黑磷的可扩展剥离，这些技术迄今采用无水有机溶剂以尽量减小与已知氧化剂的接触，但代价是有限的剥离产率与薄片尺寸分布。在此，我们提出一种替代的磷烯生产方法，基于在脱氧水中对黑磷进行表面活性剂辅助剥离与后处理。通过全面的显微与光谱分析表明，该方法产生的磷烯分散体稳定、高浓度，且在结构与化学上可与微机械剥离的磷烯相媲美。由于该工艺的高剥离效率，所得磷烯薄片比无水有机溶剂分散体更薄，从而允许观察到直至单层极限的层依赖光致发光。此外，为展示溶液加工后电子特性的保持，将水性剥离的磷烯薄片用于具有高通驱动电流与电流调制比的场效应晶体管中。总体而言，该方法实现了少层磷烯的分离与批量生产，这将加速当前实现多样化磷烯基应用的努力。