如果按材料来划分时代的话，20世纪50年代以后就可以称之为“硅时代”。这个称谓既说明半导体行业对社会的推动力无与伦比，也强调了硅在半导体材料上的霸主地位。有霸主就有挑战者。从80年代的GaN，90年代的碳纳米管，到21世纪的石墨烯。那么现在，又有一种新的二维纳米材料黑磷，被部分科学家寄予了在半导体行业中大放异彩的厚望。
磷，第十五号化学元素。磷有很多种，有制作火柴的红磷，制作烟花的白磷和黑磷。当然，我们今天所谈的黑磷，是由两个位面的波浪形磷原子组成单晶，或许称它为黑磷烯更准确一点。

要谈黑磷，就得先聊聊石墨烯。自从2010年获得诺贝尔奖之后，这种单层碳原子已经大红大紫5年了，江湖人送外号“万金油”。在半导体领域，石墨烯同样也收割了很多拥趸，也多次被大家嚷嚷着是把硅拉下马的狠角色。而根据科学家的研究结果显示，石墨烯几乎具有电子材料所需的任何性能。除了一个致命的缺陷：没有能隙。能隙是分割导电能带和非导电能带之间的禁区。没有它，意味着无法实现导体和绝缘体的转换，实现电子流的开关。虽说这个问题也不是没办法解决，但竞争力可就是大打折扣了。

相比之下，黑磷似乎要靠谱点。同是二维结构，黑磷具有半导体能隙，而且还是直接能隙。什么是直接能隙呢？就是导电能带的底部和非导电能带的顶部在同一位置，如此
电子跃迁的时候只需要吸收能量，否则还需要改变动量。目前的擂主——硅就属于后者。当然，黑磷还有一些其他优良性能，比如电子迁移率等等。要被看好，总归要有两下子。
这种材料，最初见诸报道的是复旦大学物理系张远波在2014年初的成果，距今也不过一年有余。当时，他们在《自然-纳米技术》上发表了基于二维黑磷单晶的晶体三极管的成果。后来，美国科学家宣布他们所制作的二维黑磷单晶的晶体管可以持续工作3个月。

但是，黑磷在半导体行业是实实在在的新兵，比石墨烯的诞生还要晚10年。10年前，人们要用胶带撕上个一年半载，得到一片石墨烯，后来在持续研究下才诞生了CVD、化学合成等方法。现在，要制作黑磷，也只能靠机械剥离这种方法。
一个新兴材料，我们可以对它由无限的遐想，因为对它的研究才刚刚开始。但是，像国内媒体冠以“取代硅”，为时尚早。
不过，非常有意思的是，每隔十年就有一个新材料跳出来要“颠覆”硅的统治地位。这个词，可是在互联网里烂大街的词了，一个创业者要不说句颠覆，都不好意思说自己在创业。从这一点看，新材料算是“+互联网”了。

（文章来源：材料人）