近日，新加坡南洋理工大学田博研究员和沙特阿卜杜拉国王科技大学张西祥教授团队报导了一种新型具有六边形形貌的单晶hBN。研究团队探索了hBN的CVD生长过程中的物理机制，发现少量氧气的参与可以有效调控单晶hBN岛的形状。通过调节CVD系统中的微弱的氧含量，成功合成了排列一致的六边形hBN岛，并通过这些定向的六边形岛在单晶金属箔衬底上的生长，形成了连续、高质量的单晶单层hBN薄膜。DFT理论计算研究了在微弱氧辅助环境中生长的hBN单层边缘的能量态，提供了hBN六边形岛形态形成机制的见解。此研究开辟了控制二维材料岛形貌的新途径，为工业规模生产高质量、大面积的单晶hBN奠定了基础。
图1 | 六方氮化硼（hBN）岛的三角形和六边形形态在Cu(111)衬底上的形成。
图2 | 在Cu(111)衬底上氧辅助CVD生长六边形hBN单晶。
图3 | 原子结构示意图和密度泛函理论（DFT）计算。
图4 | 高质量六边形hBN岛融合形成的单层单晶hBN在Cu(111)上。
图5 | 单晶单层hBN薄膜的高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）表征。
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--课题组供稿
