伦敦时间5月22日，《自然》杂志发表论文称，来自北京大学的科学家和合作者利用对称破缺衬底的中心反转，首次成功实现分米级二维六方氮化硼单晶的外延制备。这是继成功制备米级石墨烯单晶之后，二维材料单晶生长领域的又一重大进展。
二维材料的兴起为电子、光电子和光伏领域的潜在应用开辟了巨大的可能性，因为它们的尺寸更小、速度更高、功能更新。大面积高质量基础二维单晶材料(二维导体石墨烯、二维半导体过渡金属硫族化物、黑磷和二维绝缘体六方氮化硼)的制备是二维器件大规模应用的核心。六方氮化硼(hBN)是最著名的二维绝缘体，因为它具有优异的稳定性和没有悬挂键的光滑表面。然而，单晶二维六方氮化硼的尺寸一直是纳米材料领域的一大挑战，主要是因为三重对称六方氮化硼晶格会在常规金属基底表面出现逆晶畴，从而导致大量缺陷晶界。北京大学刘开慧研究组及其合作者经过多年研究发现，工业铜箔可以通过特殊的退火工艺转变成与(110)晶面有一定倾角的“邻晶面”，在这个晶面上可以实现10 × 10 cm2单晶六方氮化硼单层薄膜的外延生长。各种表征方法和理论计算的结果表明，外延生长的关键是Cu。对于大多数由两种元素组成的二维材料，已经很难实现大规模的单晶制备。本文的成功将为其他二维材料的制备提供参考。、徐晓志、张磊宁、乔瑞喜为共同第一作者，刘开慧、、王、白为通讯作者。本文的其他合作者包括:王恩戈、于大鹏、、张毅、吴士伟、、、李、吴辉、马克·威林格等。
图1大面积单晶Cu(110)衬底的制备与表征。
图2单晶六方氮化硼的外延生长和表征
图3步骤控制六方氮化硼域沿同一方向的生长
图4台阶方向表征及生长动力学研究伦敦时间5月22日，《自然》杂志发表论文称，来自北京大学的科学家和合作者首次利用对称破缺衬底中心反转成功实现了分米级二维六方氮化硼单晶的外延制备。这是继成功制备米级石墨烯单晶之后，二维材料单晶生长领域的又一重大进展。
二维材料的兴起为电子、光电子和光伏领域的潜在应用开辟了巨大的可能性，因为它们的尺寸更小、速度更高、功能更新。大面积高质量基础二维单晶材料(二维导体石墨烯、二维半导体过渡金属硫族化物、黑磷和二维绝缘体六方氮化硼)的制备是二维器件大规模应用的核心。六方氮化硼(hBN)是最著名的二维绝缘体，因为它具有优异的稳定性和没有悬挂键的光滑表面。然而，单晶二维六方氮化硼的尺寸一直是纳米材料领域的一大挑战，主要是因为三重对称六方氮化硼晶格会出现反晶畴……常规金属衬底的表面，这将导致大量的缺陷晶界。北京大学刘开慧研究组及其合作者经过多年研究发现，工业铜箔可以通过特殊的退火工艺转变成与(110)晶面有一定倾角的“邻晶面”，在这个晶面上可以实现10 × 10 cm2单晶六方氮化硼单层薄膜的外延生长。各种表征方法和理论计算的结果表明，外延生长的关键是Cu。对于大多数由两种元素组成的二维材料，已经很难实现大规模的单晶制备。本文的成功将为其他二维材料的制备提供参考。、徐晓志、张磊宁、乔瑞喜为共同第一作者，刘开慧、、王、白为通讯作者。本文的其他合作者包括:王恩戈、于大鹏、、张毅、吴士伟、、、李、吴辉、马克·威林格等。
图1大面积单晶Cu(110)衬底的制备与表征。
图2单晶六方氮化硼的外延生长和表征
图3步骤控制六方氮化硼域沿同一方向的生长
图4台阶方向表征及生长动力学研究
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