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大尺寸六方氮化硼二維晶體的CVD生長(zhǎng)及機(jī)制研究
信息來(lái)源：本站 | 發(fā)布日期： 2020-04-14 10:56:11 | 瀏覽量：928581
二維材料(2D)具有單原子層級(jí)的厚度及穩(wěn)定的物化性能。通過(guò)將不同的2D材料以平面或者垂直堆疊的形式組合成不同的異質(zhì)材料,可以得到不同于單一材料所具有的性能,2D材料的這些特點(diǎn)決定了其成為最近科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。六方氮化硼(h-BN)是與石墨烯結(jié)構(gòu)類似的二維絕緣體材料,它…
二維材料(2D)具有單原子層級(jí)的厚度及穩(wěn)定的物化性能。通過(guò)將不同的2D材料以平面或者垂直堆疊的形式組合成不同的異質(zhì)材料,可以得到不同于單一材料所具有的性能,2D材料的這些特點(diǎn)決定了其成為最近科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。六方氮化硼(h-BN)是與石墨烯結(jié)構(gòu)類似的二維絕緣體材料,它作為介電層在提高場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的遷移率方面擁有廣泛的應(yīng)用前景。然而如何可控制備大面積、高質(zhì)量的h-BN依舊是目前研究中所面臨的首要問(wèn)題。
基于此,我們利用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法,研究了如何可控制備大面積、高質(zhì)量的h-BN,并取得了一系列進(jìn)展。研究了在低壓CVD體系中,成核密度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度等參數(shù)對(duì)h-BN生長(zhǎng)的影響;優(yōu)化參數(shù),制備出了單晶尺寸達(dá)到20μm且厚度均一的大面積h-BN薄膜。
該薄膜具有較高的熱穩(wěn)定性(在950℃空氣中依舊可以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性)。利用它的熱定穩(wěn)定性,在空氣中對(duì)銅箔氧化處理,可以清晰的觀察到三角形形狀的單片h-BN。進(jìn)一步研究表明表面干凈的h-BN作為介電層時(shí),使石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的遷移率提高了6倍,這說(shuō)明二者界面的干凈程度對(duì)器件的電學(xué)性能有著決定性的影響。在本研究中,我們提出了一種簡(jiǎn)單、有效的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)制備大尺寸的h-BN單晶,同時(shí)發(fā)現(xiàn)了介電層表面的干凈程度對(duì)石墨烯的電學(xué)性能有重要的影響。
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2024-10-15 09:49:51
常見(jiàn)的六方相氮化硼（hBN）因化學(xué)穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能好以及表面無(wú)懸掛鍵原子級(jí)平整等特點(diǎn)，被視為理想的寬帶隙二維介質(zhì)材料。菱方相氮化硼（rBN）可以保持h…
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2024-10-07 09:23:20
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2024-09-28 09:33:56
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2024-09-20 15:44:30
氮化硼（Boron Nitride, BN）是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，廣泛應(yīng)用于電子、新能源、航空航天等多個(gè)高科技領(lǐng)域。其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，如高熱導(dǎo)率、電絕…
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2024-09-14 08:27:33
莫爾超晶格已被證明是一個(gè)非常豐富的材料平臺(tái)，通過(guò)改變扭轉(zhuǎn)角、摻雜或電場(chǎng)來(lái)設(shè)計(jì)電子帶，可以實(shí)現(xiàn)不同的物質(zhì)相。然而，現(xiàn)有的莫爾系統(tǒng)在各個(gè)方面都存在…
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2024-09-07 08:26:32
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