刘雪飞,吕 兵，罗子江

(1. 贵州师范大学 物理与电子科学学院，贵阳，550025；2. 贵州财经大学 信息学院，贵阳，550025)

0 引 言

A.Zunger和合作者在1976年制备出厚度为(68.0±5.0) nm的六方氮化硼(h-BN)薄膜[1], 其测试结果表明h-BN为间接带隙半导体，带隙值为6.2 eV。20年后，有研究小组首次利用硼嗪在镍(Ni)(111)表面上的热分解反应制备h-BN单晶层[2]，开启二维h-BN的研究里程，该研究团队认为低维h-BN的带隙范围介于4.6 eV到7 eV，而且他们发现h-BN与衬底间的化学键较弱，从而使得h-BN电学性质几乎不受衬底影响，在温度高到1000 K 也能稳定存在。2004年石墨烯的成功制备并被证明具有优异物理性质之前[3- 4]，研究人员并没有意识到2D材料的优势，加之当时的制备工艺较差而无法制备出独立存在的二维材料。因此，大多数理论[5- 6]或实验[7-9]研究主要集中于h-BN/金属界面。直到2005年，Novoselov等人首次成功制备出独立存在的二维h-BN[10]。后来，随着技术的发展，Chunyi Zhi 等人报道一种利用超声波离心技术高产量制备二维h-BN，并证明h-BN可以有效改善高分子复合材料的热性能和力学性能[11]。另一个研究小组利用化学气相外延方法生长出两个原子厚度的大面积h-BN，其光学带隙为5.5 eV，并测试出其弹性模量为200～500 N/m范围[12]。随着工艺技术的不断进步，单层或少层h-BN的质量不断提高。然而，在制造h-BN的过程中，不可避免会引入空位、反位替换等点缺陷[13-14]。显然，这些缺陷将严重影响h-BN的物理性质。另外，为有意控制或改善h-BN的物理性质，需要在理论或实验上对二维h-BN中的空位、替代等点缺陷进行进一步的研究。Oba等人基于杂化Hartree-Fock密度泛函计算，通过插层法提出h-BN的双极性掺杂[15]。……