黑磷是常见的三种磷同素异形体(红磷、白磷和黑磷)中,形态最为稳定的一员。与石墨类似,黑磷的结构使其可以制备二维黑磷晶体。二维材料的某些性质是块体材料所没有的,目前石墨烯、二维过渡金属硫化物都是这个领域的先行者。单层黑磷优异于石墨烯和二维过渡金属硫化物的性能主要体现在半导体和光电性能。

黑磷的制备。

未来黑磷能否应用于电子学和光子学，很大程度上取决于能否开发出可靠的、大规模的二维黑磷合成方法。二维黑磷的制备分为两部分，第一部分是块状黑磷的制备，第二部分是二维黑磷的制备。

获得高质量的二维黑磷是最关键的制备环节。研究思路类似于结构相似的石墨烯的制备，主要研究集中在最近两年。因此，二维黑磷的制备还处于初步研究阶段，产业化尚需时日。目前制备二维黑磷的方法主要有三种:机械剥离法、液体剥离法和脉冲激光沉积法，其中机械剥离法是最常用的方法。

应用领域。

自2014年以来，黑磷因其优异的性能引起了广泛关注，甚至被认为是可与石墨烯媲美的二维原子材料。

二维黑磷最特殊的价值体现在不同于其他二维材料的三个方面。

(1)光学性质:研究表明黑磷在近红外和中红外光电器件领域有潜在的应用，如光电探测器、调制解调器、发光二极管等。此外，单层黑色磷光响应带可以覆盖很宽的范围，可以与电磁波发生强烈的相互作用。它可用于医学、国防、通信、夜视、热成像技术以及近红外、中红外和可见光的光通信等领域。

(2)电学性质:黑磷具有很高的迁移率/开关比，使其适用于石墨烯无法比拟的场效应晶体管。目前第一代高速黑磷晶体管得益于黑磷独特的带隙性质带来的优异的电流饱和性能，在电压和功率增益上表现出优越的电子辐射频率。预计未来纳米电子器件将会有更多的应用。

(3)面内各向异性:黑磷最独特的性质是其强烈的面内各向异性。在其正交晶系的D2h点群中，沿纵向的锯齿型有效载流子是沿横向的十倍。这一性质使得黑磷用于设计新的电子和光子器件成为可能，一个新的研究方向正在探索之中。目前，研究人员已经开始探索黑磷等离子体器件中光电子独特的极化特性及其在热电器件中的应用。