上海交通大学陈长新教授团队在黑磷纳米带制备领域取得重要进展。该研究团队开发出一种可扩展的声化学剥离技术，能够制备高质量黑磷纳米带，其研究成果发表于《自然材料》期刊。

黑磷纳米带作为一种具有可调带隙的半导体材料，在电子器件领域展现出应用潜力。与碳纳米管和石墨烯纳米带相比，黑磷纳米带具有完全半导体特性和更优的迁移率-带隙平衡性。陈长新教授表示："我们的研究小组长期致力于寻找理想的沟道材料，以实现尺寸更小、功耗更低的高性能场效应晶体管。"

研究团队通过短程传输反应合成块状黑磷晶体，并沿特定晶向扩大晶格参数。随后应用优化的超声波条件解压晶体，成功获得一维黑磷纳米带。这种制备方法实现了高达95%的产率，获得的纳米带宽度最窄可达1.5纳米，创下目前报道纪录。

制备的黑磷纳米带具有接近原子级光滑的边缘和明确的取向特征，这些结构特点使其表现出较大的带隙和高迁移率。基于该材料制作的场效应晶体管实现了1.7×10^6的开/关比和1,506 cm²V⁻¹s⁻¹的迁移率，综合性能达到同类器件中的较高水平。

研究还证实黑磷纳米带可作为高性能近红外光电探测器，其响应度达到11.2 A/W，比探测率达到1.1×10^11 cm Hz¹/² W⁻¹，性能优于多数现有基于低维材料的探测器。陈长新补充道："我们将开发可控策略来生产具有单向排列和均匀宽度的高质量黑磷纳米带，以解决可扩展性和结构可变性方面的挑战。"

这项制备技术为高质量黑磷纳米带的大规模生产提供了可行方案，有望推动紧凑型电子和光电器件的发展。

更多信息： Teng Zhang 等，《具有近原子级光滑边缘和清晰边缘取向的高质量窄黑磷纳米带》，《自然材料》(2025)。期刊信息： 《自然材料》