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白石墨烯問鼎Science,晶圓級單晶hBN問世!
信息來源:本站 | 發(fā)布日期: 2018-11-20 14:11:28 | 瀏覽量:938767
研究背景 hBN,六方氮化硼,又稱白石墨烯,是由N和B原子形成的原子級超薄二維材料。和石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能不一樣的是,hNB具有優(yōu)異的絕緣性能,因此在諸多研究領(lǐng)域表現(xiàn)出色。 工欲善其事,必先利其器。高品質(zhì)hNB的合成,是進(jìn)行更深入的研究,盡快實現(xiàn)實際應(yīng)用…
hBN,六方氮化硼,又稱白石墨烯,是由N和B原子形成的原子級超薄二維材料。和石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能不一樣的是,hNB具有優(yōu)異的絕緣性能,因此在諸多研究領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
工欲善其事,必先利其器。高品質(zhì)hNB的合成,是進(jìn)行更深入的研究,盡快實現(xiàn)實際應(yīng)用的根本。雖然微米尺寸的多晶hBN 已經(jīng)實現(xiàn),但是大量的晶界導(dǎo)致電荷散射,位點捕獲,從而阻礙器件性能。
成果介紹
有鑒于此,韓國Soo Min Kim以及 Young Hee Lee4, Ki Kang Kim等人合作,報道了一種制備晶圓級單晶hNB單層薄膜的新策略。
方法
1. 1100℃使金液化,然后固定于固態(tài)的W箔上。平面液態(tài)Au具有高表面張力,可以實現(xiàn)對硼吖嗪前驅(qū)體的強吸附。
2. N和B原子在液態(tài)金中的溶解度有限,分別為0%和0.5%。從而促進(jìn)了高溫條件下液體表面吸附原子的高擴散率,形成圓形的hNB晶粒。
3.由于晶粒之間的靜電相互作用力,圓形的hNB晶粒發(fā)生旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致B和N邊界發(fā)生自準(zhǔn)直行為,促使圓形晶粒進(jìn)一步演變成密堆積的單一晶粒,最終形成晶圓級單晶hNB單層膜。
拓展
基于這種優(yōu)質(zhì)的hNB單層膜,研究人員進(jìn)一步制備了hNB/石墨烯異質(zhì)結(jié)和單晶WS2單層薄膜,并考察了hNB在銅抗氧化和水蒸發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用。
小結(jié)
總之,這項研究為制備高品質(zhì)hNB帶來了全新的突破,為hNB等新型二維材料的深入研究和實際應(yīng)用起到了重要的推動作用!
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