「前沿技术」利用黑磷材料缺陷实现新功能

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澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员利用黑磷缺陷状态的独特光电响应特性，验证了用于制作柔性电子皮肤、人工突触、逻辑门的可能性。

黑磷具有高空穴迁移率和直接带隙，是一种有前景的层状二维材料，在环境条件下易自发氧化，产生缺陷。研究人员利用了黑磷的自传播缺陷，创造了具有独特性质的黑磷器件。该器件在非偏振365nm光源激发下电导率降低，而在280nm激发下电导率增加。研究人员验证了该器件的三种应用：①制成柔性电子皮肤，可有效地区分电磁波中的UV-A（365nm）和UV-B（280nm），用于皮肤健康管理、预防紫外线损伤；②制成人工突触，在不同紫外线下产生正/负光电流，模仿生物突触的兴奋与抑制行为，而无需在栅极上施加额外电信号；③制成2bit光电异或逻辑门，以365nm、280nm紫外光作为输入，可执行2bit异或操作或求和操作。所有这些器件都可以采用刚性CMOS工艺制造。

这项研究运用黑磷材料的固有缺陷可以实现其新的应用功能。相关思路还能推广到其他二维材料上。

（蓝海星）

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