银辅助黑磷微米带高质量生长的可控合成与光电性能研究

《Advanced Optical Materials》：Silver-Assisted Quality Growth of Black Phosphorus Microribbons

本研究针对高质量一维黑磷（BP）纳米结构合成难题，开发了银辅助化学气相传输法，成功制备出具有锯齿形边缘的单晶BP微米带（宽度≈2-80 μm，长度达1 cm，长径比>1000）。该策略通过银调控成核能并抑制扶手椅方向生长，实现各向异性可控生长。基于微米带的光电探测器在532 nm和1064 nm波长下分别实现35 mA W?1和12 mA W?1的响应度，为下一代光电器件集成提供了新途径。

　　

通过银辅助化学气相传输（chemical vapor transport）方法，研究人员实现了黑磷（black phosphorus, BP）微米带的高质量可控生长。该方法中银的引入不仅降低了BP成核能，还有效抑制了沿扶手椅（armchair）方向的晶体生长，从而促进具有优先锯齿形（zigzag）边缘的各向异性微米带形成。所得单晶BP微米带结晶度优异，宽度范围约2至80微米（μm），长度可达1厘米（cm），长径比超过1000。基于单个微米带构建的光电探测器展现出从可见光到近红外波段的宽谱光响应，在532纳米（nm）和1064纳米（nm）波长下分别达到35毫安每瓦（mA W^?1）和12毫安每瓦（mA W^?1）的响应度。该工作为功能性准一维BP纳米结构的制备及其在光电子器件中的集成应用提供了实用化解决方案。