在新型低维晶体中,黑磷(black phosphorus)是性质相对特殊的一员。黑磷是磷的一种在常温下、空气中稳定的同素异性体,由具有和石墨相似的六角格子的原子面堆积而成的层状结构(如图1所示)。在黑磷块材中,直接能隙位于布里渊区Z点,大小为330meV;在单层黑磷中,直接能隙处于Γ点,可以达到大约0.8-1.5乃至2eV。从块材到单层,所有的黑磷都具有直接带隙,而且带隙的范围涵盖远红外到红色可见光这一对红外探测、通信工程、太阳能收集极其重要的能谱范围。可以预见黑磷光电器件的研发将可能对现代军事、通讯、能源问题产生巨大的影响。