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磷的同素异形体有许多种，其中白磷和红磷最为常见，另外还存在紫磷和黑磷。黑磷是一种有金属光泽的晶体，是磷的同素异形体中密度最大、热力学最稳定以及性质最不活泼的一种。它是高聚的不溶性固体。它是用白磷在很高压强（大气压）和较高温度（℃）下转化而形成的。
目前已知的黑磷有四种晶系：正交、三方、面心立方和无定形。三方黑磷是由许多层聚合的六元环组成，类似石墨。正交黑磷的结构类似于有“褶皱”的六元环所组成。面心立方黑磷中每个磷原子都处于6个其他磷原子组成的八面体中心。高压下，正交黑磷会可逆地转变为三方和面心立方黑磷。无定形的黑磷在°C时开始向红磷转变。
黑磷具有像石墨的片状结构和导电性，黑磷晶体有一些本质特征：如晶体内不仅有共价键，还有离子键和范德华力。
与常规电子设备集成时，许多使用中红外技术的紧凑型系统仍然面临兼容性问题。由于在光子电路中的各种用途，黑磷克服了这些挑战而赢得了