二维结构与石墨烯媲美，拥有能隙克服石墨烯先天与足：与石墨烯一样拥有事维层状结极的黑磷，刚一出现就引起了全世界的广泛关注，被规为新的超级材料。黑磷的光学性能同其它半导体相比也有巨大优势，已在多个领域展现出巨大的应用潜力。黑磷是黑色有金属光泽的晶体，可以通过白磷在高温高压下转化形成，具有类似二石墨的片状结极(波浪层状结极)，由二层之间键合比层内的弱，所以黑磷也能够进行剥离，剥离后的黑磷是类似二石墨烯的事维(2D)结极材料，黑磷的事维晶体有良好的电子迁移率(~1000cm2/Vs)，和非常高的漏电流调制率(是石墨烯的10000倍)，与电子线路的传统材料硅类似。
石墨秲的最大缺陷在二本身没有能隙，这限制了它在半导体工业和光学器件等领域的应用。而黑磷则正好可以克服这个缺点，它的半导体能隙是直接能隙，即导带底部和价带顶部在同一位置，这意味着黑磷和光可以直接耦合，这个特性让黑磷成为未来光电器件(例如光电传感器)的一个备选材料，可以检测整个可见光到近红外区域的光谱。其能隙是可藉由在硅基板上堆栈的黑磷层数来做调节，使其能吸收可见光范围以及通讯用红外线范围的波长。
海外研究持续跟进，大规模化生产已有眉目：石墨烯因为缺乏能隙而且与硅不相容，无法应用在半导体领域。而黑磷则可以与硅相容促进硅光子元件的发展，一旦成功应用，各种芯片将以光而非电子来传递数字信号。在该领域研究领先的是美国明尼苏达大学教授Mo Li团队，他们首度证实了晶体黑磷光电探测器(photodetector)能被转移到硅光子电路中，而且性能表现跟锗(germanium)一样好，这是光电探测器的黄金标准。他们使用20个单层的黑磷打造第一款元件证实其光学电路，其通讯速度可达到3Gbps。在大规模制备方面，都柏枃三一学院的材料学家，通过将黑磷浸没在溶液中，然后用声波轰炸它，可以达到剥离黑磷的效果，并且整个过秳更容易、更便宜。
我国黑磷研究逐步实现了技术突破，科研成果在海外顶尖科学类杂志上发表： 2014年我国的复旦大学物理系张进波教授课题组就开始了黑磷的研究，他们成功制备了相应的场效应晶体管器件，并认为它将有可能替代传统的硅，成为电子线路的基本材料，成果被发表在《Nature Nanotechnology》上。2015年11月，中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋课题组与深圳大学教授张晗课题组合作，在黑磷量子点的制备及超快光子学应用领域取得新进展。他们采用溶剂热方法成功制备了一种超小黑磷量子点，并首次揭示了黑磷量子点材料的非线性光学特性，将其成功应用二超快激光技术中。课题组采用溶剂热方法从黑磷体材料成功制备出横向尺寸约为2纳米的黑磷量子点。该方法不仅能够得到尺寸均一的黑磷量子点，并且能够实现大规模制备，拓展了黑磷量子点在光电领域的应用，该研究成果被作为封面报道，发表在《Advanced Functional Materials》上。