六方氮化硼原子层薄膜的制备研究
2015-12-02
(杭州电子科技大学材料物理研究所,浙江 杭州310018)
0 引 言
自2004年石墨烯成功制备以来[1],随着石墨烯研究的深入,推动了其它二维层状材料的研究,如二硫化钼、二硫化钨和六方氮化硼(Hexagonal Boron Nitride,h-BN)等[2],人们期望从这些材料中发现新性能,实现全新的基于二维层状原子层材料的纳米器件。在这些二维层状材料中,h-BN 禁带宽度6.07 eV,具有高的导热性和化学稳定性等优点,成为近年来研究热点[3-4]。目前h-BN 原子层薄膜常用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)制备[3-7],期望通过CVD 法获得大面积、高质量和原子层数可控的h-BN 原子层薄膜。文献[8]用环硼氮烷在超高真空、薄膜高温条件下的金属表面外延生长了h-BN 单原子层薄膜。文献[9]在铜和镍基底表面沉积了单原子层h-BN 薄膜,并研究h-BN与基底之间的结合情况。文献[10]首次用CVD 法在铜箔表面沉积出大尺寸、多原子层h-BN 薄膜,并成功将h-BN 薄膜转移至其它基底表面。文献[11]以铂为基底,通过低压CVD 生长了大尺寸h-BN 单原子层薄膜。近年来,h-BN原子层的生长多以铜作为基底,研究铜的处理方式和合成参数等因素对h-BN 薄膜连续性、原子层数可控性和单晶晶畴大小的影响[3,4,6]。综上所述,h-BN 原子层薄膜的制备研究已做了较多工作,但h-BN原子层薄膜制备技术还不成熟,合成的原子层薄膜存在连续性差、层数不可控和晶体质量低等问题,限制其进一步的应用。低压有助于h-BN 单原子层薄膜的生长,这点已经形成了共识,但是针对气体压力大小影响展开的系统、细致的研究却很少见报道,尤其是氢气压力大小的影响。……
