Hexagonales Bornitrid (h-BN) ist ein zweidimensionales Material mit breitem Bandabstand, das eine klare atomare Anordnung an der Oberfläche aufweist und weder hängende Bindungen noch geladene Verunreinigungen aufweist und eine ausgezeichnete mechanische Stabilität, thermische Stabilität und chemische Inertheit aufweist. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in den Bereichen Photonik, Quantenoptik und Elektronik ist es mittlerweile zu einem niedrigdimensionalen Substrat für alle Anwendungsszenarien geworden. In diesem Artikel wird zunächst die Grundstruktur des h-BN systematisch vorgestellt sowie materielle Eigenschaften wie die optischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften, und dann werden die neuesten Herstellungsmethoden des h-BN dargestellt, einschließlich Schälung, chemisches und physikalisches Gasphasenabscheiden, Epitaxie durch Molekularstrahlexitaxie und es wird der aktuelle Stand der Herstellung von dünnen h-BN-Schichten unter Verwendung der chemischen Gasphasenabscheidung auf Übergallmetall- und Dielektrikumsubstrate detailliert dargestellt und seine einzigartigen Vorteile analysiert. Anschließend werden die neuesten Fortschritte in den Studien zur Anwendung von h-BN-basierten Geräten in mehrdimensionaler Hinsicht wie Transferunterlage, FET-Gitterlage, DUV-Photoelektronengeräte, Einzelphotonenquelle und Neutronendetektor vorgestellt. Schließlich werden auf Basis des aktuellen Standes der h-BN-Forschung und der Schlüsselprobleme einige Herausforderungen und Engpässe analysiert und Zukunftsperspektiven vorgestellt.

Zweidimensionale Materialien; hexagonales Bornitrid; Herstellungsmethoden; optische Anwendung