二維六方氮化硼(hBN)的堆疊順序是決定其多晶型及其獨特物理性質的關鍵因素。盡管大多數hBN層采用熱力學上穩定的AA′堆疊順序,但實現替代堆疊配置一直是一個長期存在的挑戰。鑒于此,韓國浦項科技大學Jong Kyu Kim、Si-Young Choi、法國蒙彼利埃大學Guillaume Cassabois等展示了具有前所未有的AA堆疊的hBN的可擴展合成方法,其中原子單層沿c軸對齊,且沒有任何平移或旋轉。
本文要點:
(1)通過金屬有機化學氣相沉積技術,在2英寸單晶氮化鎵晶片上外延生長,成功實現了這一先前被認為熱力學上不穩定的hBN多晶型。
(2)通過全面的結構和光學表征,輔以理論模型,證明了AA堆疊多層hBN的形成,并揭示了氮化鎵表面上的hBN成核驅動了層的單向對齊。在此過程中,電子摻雜在穩定AA堆疊配置中起著核心作用。
Moon, S., Okello, O.F.N., Rousseau, A. et al. Wafer-scale AA-stacked hexagonal boron nitride grown on a GaN substrate. Nat. Mater. (2025).
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02173-2