倫敦時間5月22日，《自然》雜志發表論文稱，來自北京大學的科學家和合作者利用對稱破缺襯底的中心反轉，首次成功實現分米級二維六方氮化硼單晶的外延制備。這是繼成功制備米級石墨烯單晶之后，二維材料單晶生長領域的又一重大進展。
二維材料的興起為電子、光電子和光伏領域的潛在應用開辟了巨大的可能性，因為它們的尺寸更小、速度更高、功能更新。大面積高質量基礎二維單晶材料(二維導體石墨烯、二維半導體過渡金屬硫族化物、黑磷和二維絕緣體六方氮化硼)的制備是二維器件大規模應用的核心。六方氮化硼(hBN)是最著名的二維絕緣體，因為它具有優異的穩定性和沒有懸掛鍵的光滑表面。然而，單晶二維六方氮化硼的尺寸一直是納米材料領域的一大挑戰，主要是因為三重對稱六方氮化硼晶格會在常規金屬基底表面出現逆晶疇，從而導致大量缺陷晶界。北京大學劉開慧研究組及其合作者經過多年研究發現，工業銅箔可以通過特殊的退火工藝轉變成與(110)晶面有一定傾角的“鄰晶面”，在這個晶面上可以實現10 × 10 cm2單晶六方氮化硼單層薄膜的外延生長。各種表征方法和理論計算的結果表明，外延生長的關鍵是Cu。對于大多數由兩種元素組成的二維材料，已經很難實現大規模的單晶制備。本文的成功將為其他二維材料的制備提供參考。、徐曉志、張磊寧、喬瑞喜為共同第一作者，劉開慧、、王、白為通訊作者。本文的其他合作者包括:王恩戈、于大鵬、、張毅、吳士偉、、、李、吳輝、馬克·威林格等。
圖1大面積單晶Cu(110)襯底的制備與表征。
圖2單晶六方氮化硼的外延生長和表征
圖3步驟控制六方氮化硼域沿同一方向的生長
圖4臺階方向表征及生長動力學研究倫敦時間5月22日，《自然》雜志發表論文稱，來自北京大學的科學家和合作者首次利用對稱破缺襯底中心反轉成功實現了分米級二維六方氮化硼單晶的外延制備。這是繼成功制備米級石墨烯單晶之后，二維材料單晶生長領域的又一重大進展。
二維材料的興起為電子、光電子和光伏領域的潛在應用開辟了巨大的可能性，因為它們的尺寸更小、速度更高、功能更新。大面積高質量基礎二維單晶材料(二維導體石墨烯、二維半導體過渡金屬硫族化物、黑磷和二維絕緣體六方氮化硼)的制備是二維器件大規模應用的核心。六方氮化硼(hBN)是最著名的二維絕緣體，因為它具有優異的穩定性和沒有懸掛鍵的光滑表面。然而，單晶二維六方氮化硼的尺寸一直是納米材料領域的一大挑戰，主要是因為三重對稱六方氮化硼晶格會出現反晶疇……常規金屬襯底的表面，這將導致大量的缺陷晶界。北京大學劉開慧研究組及其合作者經過多年研究發現，工業銅箔可以通過特殊的退火工藝轉變成與(110)晶面有一定傾角的“鄰晶面”，在這個晶面上可以實現10 × 10 cm2單晶六方氮化硼單層薄膜的外延生長。各種表征方法和理論計算的結果表明，外延生長的關鍵是Cu。對于大多數由兩種元素組成的二維材料，已經很難實現大規模的單晶制備。本文的成功將為其他二維材料的制備提供參考。、徐曉志、張磊寧、喬瑞喜為共同第一作者，劉開慧、、王、白為通訊作者。本文的其他合作者包括:王恩戈、于大鵬、、張毅、吳士偉、、、李、吳輝、馬克·威林格等。
圖1大面積單晶Cu(110)襯底的制備與表征。
圖2單晶六方氮化硼的外延生長和表征
圖3步驟控制六方氮化硼域沿同一方向的生長
圖4臺階方向表征及生長動力學研究
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