2014年5月，陈仙辉教讲课题组与复旦大学张远波传授等问题拉拢作，告成制备出了鉴于纳米量级厚度的间接带隙元素半导体材质——黑磷的二维场效力晶体管（Nature riveroschool. 2014, 9, 372⑶77），其泄电流调制幅度在10量级上，I-V特点弧线揭示出杰出的电流饱和效力。这一事情引发亚太学术界普遍存眷，《天然》杂志和《天然·纳米科技》杂志前后对其停止了亮点先容（Nature 2014, 506, 19；Nature riveroprofession 2014, 9, 330–331）。黑磷行动一种简单元素构成，存在二维层状构造、可调控的间接带隙和较大各向同性的半导体材质，以其浩繁特别的电学和光学机能，敏捷成为低维材质范畴的研讨热门。
目前，两个研讨组在前一事情的根底上，经过改良发展方式进步黑磷晶体品质和利用薄层六方氮化硼（h-BN）行动衬底，告成将薄层黑磷场效力晶体管中的载流子迁徙率一直晋升一个量级。今朝在高温下电场引诱的空穴载流子和电子载流子的霍耳迁徙率已划分到达2,000 cm2V*s*和900 cm2V*s*，而空穴的场效力迁徙率在高温下则高达3,900 cm2V*s*。迁徙率光鲜晋升以后，强磁场下电阻的量子振动局面（舒布尼科夫-德哈斯振动）初次在黑磷材猜中原告成观察到。经过剖析电子和空穴的盘旋品质，和量子振动周期与场引诱载流子密度和磁场矢量标的目的的瓜葛，证实黑磷场效力管中的高迁徙率载流子体系存在较着的二维特点。相干实际计较则解释黑磷场效力管傍边的导电通道部分在间隔黑磷和衬底的界面2nm之内的狭小量子阱傍边，且绝大部门载流子的空间散布会合在间隔界面两个原子层以内。尝试与实际后果分歧解释在薄层黑磷和h-BN衬底的界面四周生存由外加电场引诱发生的二维高迁徙率电子气，其最好迁徙率已到达在电子学范畴中不妨利用的程度。这标记着薄层黑磷已成为又一种可以或许用于制备高迁徙率电子元件，并具有普遍利用远景的二维材质。
该事情获得国度天然迷信基金委、国度核心根底研讨成长方案和华夏迷信院计谋性肇基B科技专项的帮助。
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