Черный фосфор становится многообещающим двумерным полупроводниковым материалом. Полупроводники имеют узкую запрещенную зону, что позволяет им проводить электричество.
Черный фосфор может поглощать и излучать свет в видимом диапазоне через инфракрасный спектр, что полезно для датчиков, средств связи и других приложений. Но когда черный фосфор попадает в устройства, он быстро разрушается в условиях окружающей среды.
Чтобы бороться с этой деградацией, исследователи заключили черный фосфор в оболочку пассивных изоляторов, предполагая, что эта изоляция не влияет на его свойства; однако Стивен Луи, Дайана Кью и Фелипе да Хорнада хотели определить, было ли это теоретически правдой.Исследователи провели расчеты одно- или четырехслойных версий черного фосфора, как с инкапсуляцией, так и без нее, чтобы изучить его свойства более систематическим образом. Некоторые характеристики черного фосфора, такие как начало оптического поглощения, в расчетах практически не пострадали. Но другие, такие как ширина запрещенной зоны и форма оптического поглощения, резко изменились, поэтому свойства материала стали качественно другими.
Эти результаты показывают, что свойства черного фосфора можно регулировать, правильно заключив его, что открывает много новых возможностей для его использования.