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北京大學(xué)研究人員首次實(shí)現(xiàn)分米級單晶單層六方氮化硼的制備
信息來源:本站 | 發(fā)布日期: 2019-05-24 13:29:47 | 瀏覽量:932804
二維材料的興起為電子,光電子和光伏領(lǐng)域的潛在應(yīng)用開辟了巨大的可能性,因?yàn)樗鼈兙哂懈〕叽?,更高速度和更新的功能。而大面積、高質(zhì)量的基礎(chǔ)二維單晶材料(二維導(dǎo)體石墨烯,二維半導(dǎo)體過渡金屬硫族化合物、黑磷等以及二維絕緣體六方氮化硼)制備,是二維器件規(guī)?;瘧?yīng)用…
二維材料的興起為電子,光電子和光伏領(lǐng)域的潛在應(yīng)用開辟了巨大的可能性,因?yàn)樗鼈兙哂懈〕叽?,更高速度和更新的功能。而大面積、高質(zhì)量的基礎(chǔ)二維單晶材料(二維導(dǎo)體石墨烯,二維半導(dǎo)體過渡金屬硫族化合物、黑磷等以及二維絕緣體六方氮化硼)制備,是二維器件規(guī)?;瘧?yīng)用的核心。其中,六方氮化硼(hBN)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,表面平整無懸鍵,是已知最好的二維絕緣體。然而,單晶二維六方氮化硼的尺寸一直是納米材料領(lǐng)域一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),主要因?yàn)槿貙ΨQ的六方氮化硼晶格在常規(guī)金屬襯底表面外延生長會出現(xiàn)反向晶疇,從而導(dǎo)致大量缺陷晶界產(chǎn)生。
北京大學(xué)劉開輝課題組與合作者經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn),在通過特殊的退火工藝可以使工業(yè)銅箔轉(zhuǎn)化為與(110)晶面存在一定傾角的“鄰晶面”,并在該晶面上實(shí)現(xiàn)10 × 10 cm2單晶六方氮化硼單層薄膜的外延生長。各種表征手段與理論計(jì)算的結(jié)果表明外延生長的關(guān)鍵是Cu<211>臺階與六方氮化硼晶格氮截止鋸齒邊的耦合作用。該耦合作用可以打破反向晶疇取向優(yōu)勢,從而使所有晶疇取向以這個(gè)并且無縫拼接為整片單晶。
此前,對于絕大多數(shù)由兩種元素構(gòu)成的二維材料,一直難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;膯尉е苽洹1菊撐牡难芯砍晒ζ渌S材料的制備提供借鑒意義。
王理、徐小志、張磊寧、喬瑞喜為論文共同第一作者,劉開輝、丁峰、王竹君、白雪冬為論文通訊作者。該論文其他合作者包括:王恩哥、俞大鵬、江穎、張翼、吳施偉、高鵬、王文龍、李群仰、伍輝、Marc Willinger等。
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2024-10-24 11:59:53
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2024-10-15 09:49:51
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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
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2024-09-14 08:27:33
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