近日，中科院物理所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員白雪冬團(tuán)隊與北京大學(xué)的科研人員等合作，在大尺寸菱方氮化硼（rhombohedralboronnitride，rBN）晶體制備上取得突破，相關(guān)成果在Nature發(fā)表。
論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07286-3
菱方氮化硼（rBN）相較于常見六方氮化硼（hBN）屬于亞穩(wěn)相,同為六方晶系，其硼原子和氮原子以六角形排列，并在層與層之間存在著相對較弱的相互作用。不僅擁有hBN相似的低介電常數(shù)、強(qiáng)電絕緣性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率等特性，并具有非中心對稱的ABC堆垛結(jié)構(gòu)，因而具備本征的滑移鐵電性和非線性光學(xué)性質(zhì)。雖然*應(yīng)用潛力，但大尺寸rBN晶體制備尚未解決。
在此前的一系列研究基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊近日提出基于表面對稱性破缺襯底面內(nèi)、面外協(xié)同調(diào)控的創(chuàng)新機(jī)制，即通過在單晶金屬鎳表面構(gòu)建由(100)晶面和(110)晶面組成斜面高臺階，在化學(xué)氣相沉積的形核階段匹配并逐層鎖定rBN晶格的面內(nèi)晶格取向和面外滑移矢量，進(jìn)而在大面積范圍內(nèi)誘導(dǎo)形成同向rBN晶疇。掃描透射電子顯微鏡（STEM）觀測表明，取向一致的rBN晶疇通過逐層無縫拼接，形成具有精準(zhǔn)ABC原子堆垛的晶體結(jié)構(gòu)，成功制備出rBN單晶，面積可達(dá)4×4平方厘米。
該成果為單晶二維層的*堆疊控制生長提供了有效的途徑，將以往的氮化硼絕緣介質(zhì)賦予鐵電存儲功能，為制造存算一體器件提供新材料策略，并為基于堆疊二維材料的應(yīng)用多功能器件奠定了基礎(chǔ)。
本站部分文章系轉(zhuǎn)載，不代表中國硬質(zhì)合金商務(wù)網(wǎng)的觀點(diǎn)。中國硬質(zhì)合金商務(wù)網(wǎng)對其文字、圖片與其他內(nèi)容的真實性、及時性、完整性和準(zhǔn)確性以及其權(quán)利屬性均不作任何保證和承諾，請讀者和相關(guān)方自行核實。據(jù)此投資，風(fēng)險自擔(dān)。如稿件版權(quán)單位或個人不愿在本網(wǎng)發(fā)布，請在兩周內(nèi)來電或來函與本網(wǎng)聯(lián)系。
