研究目的
开发一种湿化学方法，通过减薄和钝化实现层状空气稳定黑磷（BP）的大规模生产，以解决其在电子和光电子应用制备中的挑战。
研究成果
这种全溶液化学修饰方法能够实现层状空气稳定黑磷的大规模生产，同时提升其电子性能和环境稳定性，在光电子和电子工业应用方面展现出良好前景。
研究不足
该方法需要进一步研究以充分理解改性机制并优化工艺。其选择性和与其他材料的兼容性可能需要改进以实现更广泛的应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用TEMPO和[Ph3C]BF4在有机溶剂中的化学修饰法对黑磷进行减薄与钝化处理，通过DFT计算模拟键合机制。
2：样本选取与数据来源：
黑磷薄片通过机械剥离法从块体黑磷（美国Smart Elements公司）获得，并转移至SiO2/Si衬底上。
3：实验设备与材料清单：
设备包括原子力显微镜（布鲁克Dimension Icon）、拉曼显微镜（雷尼绍InVia）、X射线光电子能谱仪（赛默飞世尔科技ESCALAB 250 Xi）、高分辨透射电镜（FEI Tecnai G2 F20）、电子自旋共振波谱仪（布鲁克EMXplus）及半导体参数分析仪（安捷伦B1500A）。材料包含TEMPO、[Ph3C]BF4、二氯甲烷、丙酮、水以及NMP和异丙醇等溶剂。
4：0）、电子自旋共振波谱仪（布鲁克EMXplus）及半导体参数分析仪（安捷伦B1500A）。材料包含TEMPO、[Ph3C]BF二氯甲烷、丙酮、水以及NMP和异丙醇等溶剂。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将黑磷薄片浸入含不同浓度TEMPO和[Ph3C]BF4的修饰溶液（如用二氯甲烷减薄、用水/丙酮混合液钝化）中反应特定时长，随后清洗干燥。场效应晶体管器件通过电子束光刻与金属沉积制备，光电流测量使用单光子计数?？榕浜霞す馔瓿?。
5：数据分析方法：
数据分析涉及AFM测厚度、拉曼光谱评估结构完整性、XPS进行元素分析，以及电学表征测试场效应晶体管性能。
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Atomic Force Microscope
Dimension Icon
Bruker
Characterization of BP flakes for thickness and surface roughness measurements.
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XPS Spectrometer
ESCALAB 250 Xi
Thermo Scientific
Performing XPS measurements to analyze chemical states and elemental composition of BP samples.
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Transmission Electron Microscope
Tecnai G2 F20
FEI
Taking HR-TEM images to confirm lattice structure integrity of thinned BP.
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ESR Spectrometer
EMXplus
Bruker
Testing ESR spectra to detect free radicals in the modification solution.
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Semiconductor Parameter Analyzer
B1500A
Agilent
Performing electrical measurements of FET devices under ambient conditions.
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Raman Microscope
InVia
Renishaw
Obtaining Raman spectra to assess structural integrity and oxidation levels of BP.
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Bulk Black Phosphorus
Smart Elements
Source material for exfoliation to obtain BP flakes.
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