Epitaktisches Wachstum des hexagonalen Bornitrids und Anwendungen von Geräten

DONG Jingnan ,  

DUO Yiwei ,  

YANG Jiankun ,  

WANG Junxi ,  

WEI Tongbo ,  

摘要

Hexagonales Bornitrid (h-BN) ist ein typisches zweidimensionales Material mit breiter Bandlücke, dessen atomar-glatte Oberfläche und das Fehlen von hängenden Bindungen und geladenen Verunreinigungen, herausragende mechanische Stabilität hat, thermische Stabilität und chemische Inertheit. Aufgrund seiner bemerkenswerten Eigenschaften in der Photonik, der Quantenoptik und der Elektronik ist es aktuell zum Trägermaterial für verschiedene Anwendungsszenarien geworden. In diesem Artikel werden zunächst systematisch die Grundstruktur von h-BN und seine physikalischen Eigenschaften wie optische, mechanische, thermische Eigenschaften eingeführt; dann werden die neuesten Herstellungsmethoden von h-BN dargestellt, einschließlich der Exfoliation, der chemischen und physikalischen Gasphasenabscheidung, der Molekularstrahl-Epitaxie, wobei insbesondere die Verwendung der chemischen Gasphasenabscheidung für das Wachstum dünnen h-BN-Filmen auf Übergangsmetall-Substraten und die Analyse ihrer einzigartigen Vorteile im Detail besprochen werden. Anschließend werden die neuesten multi-dimensionalen Anwendungen von h-BN-Geräten wie Transfersubstrat, FET-Gate-Dielektrikumsschicht, DUV-Fotoelektronikgeräte, Einzelphotonenquellen und Neutronendetektoren vorgestellt. Schließlich werden auf Grundlage des aktuellen Standes der h-BN-Forschung und bestimmter Herausforderungen und Engpässe, die es zu bewältigen hat, Perspektiven für die zukünftige Entwicklung vorgeschlagen.

关键词

Zweidimensionale Materialien; hexagonales Bornitrid; Herstellungsmethoden; photonische Anwendungen

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