Croissance épitaxiale du nitrure de bore hexagonal et applications des dispositifs

DONG Jingnan ,  

DUO Yiwei ,  

YANG Jiankun ,  

WANG Junxi ,  

WEI Tongbo ,  

摘要

Le nitrure de bore hexagonal (h-BN) est un matériau bidimensionnel à large bande interdite et à structure en couches représentative, dont la surface est atomiquement plate et dépourvue de liaisons pendantes ou d'impuretés chargées. Il possède une excellente stabilité mécanique, thermique et une inertie chimique remarquable. En raison de ses propriétés exceptionnelles en optoélectronique, optique quantique et électronique, il est devenu un support substrat basse dimension dans divers scénarios d'application. Cet article présente d'abord de manière systématique la structure fondamentale du h-BN ainsi que ses propriétés matériaux optiques, mécaniques et thermiques ; ensuite, il expose les dernières méthodes de préparation, y compris l'exfoliation, le dépôt chimique et physique en phase vapeur, l'épitaxie par faisceau moléculaire, détaillant particulièrement l'état actuel de la croissance de films h-BN par dépôt chimique en phase vapeur sur substrats métalliques de transition et diélectriques, en analysant leurs avantages uniques. Ensuite, les progrès récents des applications de dispositifs basés sur h-BN sont présentés sous différents aspects tels que les milieux de transfert, les couches diélectriques de grille FET, les dispositifs optoélectroniques UV éloignée, les sources de photons uniques et la détection de neutrons. Enfin, en se basant sur l'état de la recherche et les problèmes clés liés à h-BN, les défis et goulots d'étranglement rencontrés sont analysés, et des perspectives pour les développements futurs sont proposées.

关键词

matériaux bidimensionnels;nitrure de bore hexagonal;méthodes de préparation;applications optoélectroniques

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