乐鱼体育app-科学家提出倾斜台阶面外延生长菱方氮化硼单晶方法

根源：中国迷信院物理研讨所

罕见的六方相氮化硼（hBN）因化学波动、导热功能好和外表无吊挂键原子级平坦等特色，被视为抱负的宽带隙二维介质资料。菱方相氮化硼（rBN）能够坚持hBN较多优良性子，并具备非中间对于称的ABC堆垛构造，因此具有本征的滑移铁电性以及非线性光学性子。rBN是极具使用后劲的功用资料，能够为革新性技能使用（如存算一体器件以及深紫外光源等）供给新资料息争决计划。

但是，相较于罕见的hBN晶体，rBN晶体属于亚稳相，因此制备多层rBN单晶充溢应战。制备坚苦正在于疾速发展的首层hBN薄膜对于衬底催化发生屏障效应，障碍后续层数的继续发展，同时，界面间B以及N原子的范德华感化招致含有AA’A堆垛的hBN晶体正在成核进程中具有能量劣势。因而，野生制作年夜尺寸rBN晶体是还没有处理的困难。

中国迷信院物理研讨所/北京凝集态物理国度研讨中间研讨员白雪冬团队与北京年夜学的科研职员协作，正在氮化硼单晶制备方面获得停顿。相干研讨效果正在线宣布正在《天然》上，并请求国内PCT专利以及中国创造专利。

2019年，该团队开辟了应用外表对于称性破缺衬底内涵非中间对于称型二维单晶的办法，完成了年夜面积单层hBN单晶薄膜制备。克日，该团队进一步提出基于外表对于称性破缺衬底面内、面外协同调控的立异机制，即经过正在单晶金属镍外表构建由（100）晶面以及（110）晶面构乐鱼体育官方网页版APP成斜面高台阶，正在化学气相堆积的形核阶段婚配并逐层锁定rBN晶格的面内晶格取向以及面外滑移矢量，进而正在年夜面积范畴内引诱构成同向rBN晶畴。扫描透射电子显微镜观察标明，取向分歧的rBN晶畴经过逐层无缝拼接，构成具备精准ABC原子堆垛的晶体构造，制备出rBN单晶，面积可达4×4平方厘米。

该研讨经过实际较量争论发明，rBN非中间对于称堆垛会招致其层间电极化矢量正在面外标的目的积聚，展示铁电性。研讨应用压电力扫描探针，丈量考证了rBN具备高居里温度铁电性，并完成了铁电畴区重复的擦、写操纵。透射电镜原位观察后果进一步确认了rBN的极化翻转源自层间滑移。

该任务提出了歪斜台阶面制备多层菱方氮化硼单晶的新办法，立异了外表内涵发展形式，经过精准陈列三维空间原子，野生制作新型晶体，并将以往的氮化硼绝缘介质付与铁电存储功用，为制作存算一体器件供给了新的资料战略。

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