Advanced Materials:二维材料新宠——原子级六方氮化硼及其异质结

哈尔滨工业大学材料科学与工程学院/“微系统与微结构制造” 教育部重点实验室 胡平安 教授系统综述了h-BN生长调控和光电子器件应用方面的系列最新成果。提出了表界面性质调控是大尺寸单晶化薄膜生长的关键,揭示了h-BN与衬底之间的外延关系,控制h-BN晶畴取向一致性是实现大面积单晶薄膜的核心,归纳了生长衬底对于h-BN及其异质结构生长的调控。

韩国成均馆大学Heejun Yang InfoMat综述:基于六方氮化硼的范德华器件的经典和量子相

自石墨烯发现以来,二维层状材料因其独特的性能和广阔的应用前景而受到广泛关注。其中,人工堆垛二维材料构建的范德华(vdW)异质结,为探索二维材料的各种应用,并揭示量子和凝聚态物理体系的奥秘提供了极好的平台。主要来讲,这些异质结主要由各种厚度的六方氮化硼(h-BN)、石墨烯、过渡金属二硫化物构建。作为vdW异质结的基石,h-BN在这些异质结中发挥着不同的作用,如隧穿层、介电层、衬底层和包覆层等,以实现众多有趣的效应,如场效应晶体管、隧穿发光二极管、共振隧穿二极管、非易失性存储器、玻色-爱因斯坦凝聚态、拓扑绝缘体、石墨烯基超导体等。这些利用h-BN作为不同的功能层的vdW异质结正丰富我们对量子物理世界的理解,并拓展未来器件的实际应用。

AMI: 近表层硼对Ni(111)表面六方氮化硼外延生长的调控

中国科学院大连化学物理研究所包信和院士和傅强研究员团队,以“近表层B对Ni(111)表面六方氮化硼(h-BN)外延生长的调控”为示例,借助于低能电子显微镜(LEEM)和光发射电子显微镜(PEEM)的原位动态表征,系统研究了近表层物种在二维原子晶体生长过程中的影响和作用。

《二维视界》之《时点4》:谢晓明——沟槽助力石墨烯纳米带可控生长

石墨烯因其零带隙的特征却大大限制了其在电子器件领域的发展,而研究表明石墨烯纳米带能够成功打开其带隙。中国科学院上海微系统与信息技术研究所的谢晓明研究员则巧妙利用六方氮化硼纳米沟槽作为模板,成功生长出尺寸可控的石墨烯纳米带,打开其带隙,并且其具有优异的电学性能。

六方氮化硼上单层二硫化钼的定向外延

中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室张广宇课题组报道了采用化学气相沉积法在六方氮化硼单晶上定向外延单层二硫化钼薄膜,并对薄膜特性进行了仔细研究。

可以自对准生长的h-BN单晶阵列

武汉大学化学与分子科学学院付磊教授的研究团队通过常压化学气相沉积法,在液态金属的表面首次实现了六方氮化硼单晶阵列的自对准生长,六方氮化硼单晶尺寸均一、取向一致且分布均匀。

六方氮化硼上单层二硫化钼的合成及其光学品质改善的物理机制研究

北京大学物理学院戴伦教授及其研究团队,在h-BN衬底上单层MoS2的合成及其光学品质改善的物理机制研究方面取得重要进展。

单层六方氮化硼的可控生长及晶界观测

通过精确控制源的供给和铜箔基底的构型,化学气相沉积制备的单层氮化硼的单晶尺寸可达700 m2,晶粒形状可从三角形演化为六边形。此外,氢刻蚀可以精确地沿着晶界裁剪六方氮化硼,实现了在微米尺度上轻易地观测六方氮化硼的晶界,且提供了一种制备六方氮化硼纳米条带的新方法。