低维单晶材料制造研究获重大进展

发布时间：2023-10-20 12:47:00 所属栏目：动态来源：

导读：由华南师范大学物理学院的徐小志教授率领的科研小组及来自北京大学的刘开辉学者共同进行的研究，在低维单晶材料制造研究方面取得重要进展，实现了在绝缘衬底上单层单晶氮化硼、石墨烯材料的通用制备。近日，相关成果

由华南师范大学物理学院的徐小志教授率领的科研小组及来自北京大学的刘开辉学者共同进行的研究，在低维单晶材料制造研究方面取得重要进展，实现了在绝缘衬底上单层单晶氮化硼、石墨烯材料的通用制备。近日，相关成果发表于《自然-通讯》。

高质量的单晶二维材料是实现其电子和光电器件高端应用的终极追求，理想情况下，需要单晶二维材料直接在绝缘衬底上制备，从而消除转移带来的影响。但是，由于缺少金属催化作用，单晶石墨烯与氮化硼在绝缘衬底上的制造一直以来是一个巨大的挑战。目前，对于典型的二维绝缘体材料—六方氮化硼，尚未实现其在绝缘衬底上的单晶制备。

在这项工作中，这个研究组第一个报道了这样一种高度原子尺度的类不可见光通信的印章集成电路制造技术，在各种绝缘衬底上实现了单晶单层氮化硼、石墨烯的通用制备。其原理是利用铜箔在预熔融的临界温度下能紧贴绝缘衬底，并将铜箔下表面的单晶氮化硼薄膜挤压到绝缘衬底上。

实验结果表明，在该温度下，氮化硼和衬底之间的距离可以被压缩到原子量级（~0.3 nm）。理论计算显示，当氮化硼与衬底之间的距离被挤压到该尺度时，会产生非常强的相互吸引力，从而确保氮化硼薄膜在去除铜后完好无损。该方法也适用于在各种基底上生长单晶石墨烯。这种方法不仅可以用于制备高质量的氮化硼薄膜，而且可以用于制备具有优异电性能的氮化硼薄膜。

（编辑：聊城站长网）

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