六方氮化硼(hBN)是少數(shù)幾種二維絕緣體之一，對于后硅電子器件和電路的發(fā)展具有戰(zhàn)略重要性。實現(xiàn)晶圓級高質(zhì)量單層hBN對于其融入半導(dǎo)體行業(yè)至關(guān)重要。然而，hBN化學(xué)氣相沉積(CVD)合成背后的物理機制尚不清楚。研究形態(tài)工程對于開發(fā)可擴展的合成技術(shù)以大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量hBN至關(guān)重要。
近日，阿卜杜拉國王科技大學(xué)Xixiang Zhang，南洋理工大學(xué)Bo Tian探索了hBN的CVD生長過程的潛在機制，發(fā)現(xiàn)少量氧的參與可以有效調(diào)節(jié)單晶hBN島的形狀。
文章要點
1）通過調(diào)整CVD系統(tǒng)中的氧含量，研究人員合成了排列良好的六邊形hBN島，并通過在傳統(tǒng)單晶金屬箔基板上合并這些六邊形島獲得了連續(xù)的高質(zhì)量單晶單層hBN薄膜。
2）研究人員利用密度泛函理論研究了在氧輔助環(huán)境下生長的六方氮化硼單層的邊緣，揭示了其形成機理。該研究為控制二維材料的島狀形狀開辟了新途徑，為工業(yè)化生產(chǎn)高質(zhì)量、大面積的六方氮化硼單晶奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
Li, J., Samad, A., Yuan, Y. et al. Single-crystal hBN Monolayers from Aligned Hexagonal Islands. Nat Commun 15, 8589 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-52944-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52944-9
