天元航材化工原料廠家的小編今天給大家介紹下關于二維六方氮化硼2Dh-BN生產方法的相關介紹，二維六方氮化硼（2DH-BN）是一種結構與石墨烯相似的材料，具有潛在的應用，例如光子學，燃料電池和二維異質結構襯底。2DH-BN與石墨烯同構，但石墨烯導電，而2DH-BN是寬帶隙絕緣體。
2DH-BN薄膜的特性在很大程度上取決于薄膜的質量。高質量2DH-BN的大面積合成一直是一個挑戰。特別地，多晶H-BN的小晶粒尺寸導致許多晶界，這導致電荷陷阱和更高的表面粗糙度。

二維H-BN的生產可分為自上而下和自下而上。在自下而上的方法中，薄膜生長或沉積在表面上。在自上而下的方法中，大型結構會減少，直到達到所需的狀態或結構為止。

一、自上而下的方法
自頂向下方法背后的總體思路是，采用大量的H-BN塊，然后打破六邊形層之間的范德華力，并分離所得的二維H-BN切片。這些技術主要包括機械和化學汽提方法。
在機械剝離中，H-BN原子片物理拉伸或彼此分離。例如，使用常規膠帶剝離石墨烯片是最公知的機械剝離方法之一。類似的技術也可用于制造h-BN膜。通常，機械剝離法可以被認為是制備h-BN納米管的簡單方法，但是它們的生產率可能較低，并且制造結構的尺寸通常受到限制。另一方面，已經發現，與化學方法相比，使用這種方法產生的納米片上的缺陷數量更少。
化學汽提是在液體溶劑中進行的。超聲波處理用于分解H-BN晶體中的范德華力，從而使溶劑分子擴展原子層。盡管樣品易于污染，但這些方法非常簡單，并且比機械剝離的產率更高。
二、自下而上的方法
1\化學氣相沉積
化學氣相沉積（CVD）是一種自下而上的化學沉淀方法，用于制備高質量的納米級薄膜。在化學氣相沉積中，襯底暴露于前體，該前體在晶片的表面上反應以產生所需的薄膜。該反應還經常產生有毒的副產物。歷史上，超高真空CVD（UHVCVD）已用于在過渡金屬上進行薄H-BN沉積。近來，H-BN化學氣相沉積在高壓下在金屬表面上也已經成功。
化學氣相沉積取決于活性前體的使用。對于H-BN，有氣體，液體和固體形式可供選擇，每種形式各有優缺點。氣態前體，例如BF3/NH3，BCl3/NH3和B2H6/NH3，是有毒的，需要小心部署氣體比例以保持1∶1B/N化學計量比。液體前體（例如環硼氮烷）具有相等量的硼和氮，并且不會產生劇毒的副產物。然而，它們對水敏感并且容易水解。該缺點可以通過升高溫度來彌補，但是更高的溫度也導致反應速率的增加。最后，對于固體前體，硼烷穩定，化學計量比為1∶1。缺點是它會分解成高反應性的BH2NH2，并在室溫下聚合。因此，純硼烷不能用作前體，應與BH2NH2和環硼烷混合使用。
根據其操作條件，化學氣相沉積可分為大氣壓化學氣相沉積（APCVD），低壓化學氣相沉積（LPCVD）和超高真空化學氣相沉積。更高的真空度要求更復雜的設備和更高的運營成本，而更高的壓力會導致更快的增長。對于H-BN，APCVD無法精確控制層數。目前，至少需要LPCVD來生產大面積單層H-BN。
基材的選擇在化學氣相沉積中很重要，因為生產中的薄膜必須粘附在表面上。與石墨烯一樣，過渡金屬（例如銅或鎳）是H-BN中CVD襯底的常見選擇。鉑金還用作硅片，鐵箔和鈷。催化過渡金屬晶片材料的一個缺點是需要將最終產品轉移到諸如硅的目標襯底上。該過程通常會損壞或污染膠片。一些氮化硼薄膜已經在硅，SiO2/Si和藍寶石上生長。
H-BN膜上疇的取向受基底材料及其取向的選擇影響。通常，疇在LPCVD方法中為三角形，而在APCVD方法中為三角形，截頭或六邊形。通常，這些疇是隨機取向的，但是h-Bn疇與銅（100）或（111）表面晶格嚴格對齊。對于CU（110），對準不太嚴格，但在毫米距離處仍然很牢固。
2\物理氣相沉積
濺鍍
在濺射中，用高能粒子轟擊所需膜材料的固體靶，以在面對該靶的晶片上產生薄膜。氬離子束已被用于在銅箔上濺射H-Bn以產生高質量的薄膜層，并且N2/Ar中的硼磁控濺射已被用于在釕上生長高質量H-Bn。該過程產生了一個兩原子層厚的膜；可以通過交替進行室溫沉積和退火循環來生長較厚的薄膜。
3\協同極化
當將硼和氮源（例如非晶氮化硼）夾在鈷或鎳膜與二氧化硅之間時，可以通過在真空中退火異質結構，在金屬表面上生長原子薄的H-BN膜。硼和氮原子溶解在金屬塊中，擴散穿過薄膜，并沉積在表面上。這樣，避免了使用非常規或有毒的前體。
三、其他
在分子束外延（MBE）中，加熱的氣態元素凝結到晶片上。分子束外延已用于在鎳箔上生長元素B和N中的H-Bn膜。
熔融的氧化硼與氣態氨反應，在反應界面處形成超薄H-BN膜。膜厚增加到20-30nm，此后過程終止，冷卻器件，氧化硼可溶于水。
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