黑磷（BP）是一种具有中红外光电应用前景的窄带隙层状半导体。基于BP的器件已被证明在性能方面超过了最先进的中红外探测器和发光二极管（LED）。尽管该材料具有器件优势，但其在空气中固有的不稳定性可能会阻碍其在实际光电应用中的使用。加州大学伯克利分校Ali Javey研究了钝化对BP LED器件寿命的影响，发现在不使用钝化的情况下，BP LED在几秒钟内就会发生退化。

本文要点

（1）基于上述发现，研究通过原子层沉积和紫外线固化树脂密封方法，对器件实现了Al₂O₃钝化层和氮封装，这能显著延长BP LED的寿命。在初始功率密度为340 mW/cm²下，室温的使用寿命（半衰期）可达 ~15000 h（基于加速寿命测试）。

（2）目前的结果表明，通过简单和可扩展的封装技术，高效的BP光电子可以具有高度的鲁棒性，对中红外应用具有重要的实际意义。

Naoki Higashitarumizu, et al. Long operating lifetime mid-infrared LEDs based on black phosphorus. Nature Communications. 2023

DOI：10.1038/s41467-023-40602-5

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40602-5