CVD法制备大面积清洁六方氮化硼h-BN单层薄膜

【摘要】：原子级厚度的六方氮化硼(h-BN)由于表面没有悬挂键被证明是优异的介电材料以及理想的范德瓦尔斯(van der Waals)外延衬底,可以用来制备高质量的二维材料和它们的垂直异质结构。尽管通过低压化学气相沉积(LPCVD)已经成功制备了面积较大的单层h-BN,但在不减小单层尺寸的前提下生长超洁净的h-BN仍是一个巨大的挑战。我们通过进一步优化制备条件,使用LPCVD方法首先在铜箔上生长获得了超净、连续、大面积(4×2 cm~2)的高质量单层h-BN,随后我们探索出一种优化的电化学冒泡法,使得单原子层可以在温和的条件下无损且干净地从铜箔转移到其它的衬底,包括柔性衬底。为了避免文献报道中常见的杂质颗粒给单层h-BN带来的不利影响,我们对影响生长和转移的关键因素进行了详细研究,克服了常规制备方法中遇到的薄膜富集杂质的弊端。通过原子力显微镜表征转移至SiO_2表面的单层h-BN,我们发现在较少褶皱的区域单层h-BN的均方根粗糙度小于0.269nm。选区电子衍射显现清晰的六方衍射斑点,表明h-BN具有很好的结晶性。超净、大面积、单层h-BN的成功制备能够为利用高性能h-BN作为介电层研制新颖、高性能的二维电子和光电器件提供良好的借鉴和参考。 【作者单位】：国家纳米科学中心
【关键词】：六方氮化硼 超洁净 大面积 单层 高结晶性
【分类号】：O613.81;TB383.2
【正文快照】： CVD法制备大面积清洁六方氮化硼h-BN单层薄膜@文耀$国家纳米科学中心 @江潮$国家纳米科学中心原子级厚度的六方氮化硼(h-BN)由于表面没有悬挂键被证明是优异的介电材料以及理想的范德瓦尔斯(van der Waals)外延衬底,可以用来制备高质量的二维材料和它们的垂直异质结构。尽管

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