Epitaxial single-crystal hexagonal boron nitride multilayers on Ni (111)

材料科学 外延 化学气相沉积 基质(水族馆) 单晶 Crystal(编程语言) 单层 薄脆饼 纳米技术 光电子学 结晶学 图层(电子) 化学 地质学 程序设计语言 海洋学 计算机科学
作者
Kyung Yeol,Leining Zhang,Sunghwan Jin,Yan Wang,Seong In Yoon,Hyun-Tae Hwang,Juseung Oh,Da Sol Jeong,Meihui Wang,Shahana Chatterjee,Gwangwoo Kim,A‐Rang Jang,Jieun Yang,Sunmin Ryu,Hu Young Jeong,Rodney S. Ruoff,Manish Chhowalla,Feng Ding,Hyeon Suk Shin
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:606 (7912): 88-93 被引量:154
标识
DOI:10.1038/s41586-022-04745-7
摘要

Large-area single-crystal monolayers of two-dimensional (2D) materials such as graphene1-3, hexagonal boron nitride (hBN)4-6 and transition metal dichalcogenides7,8 have been grown. hBN is considered to be the 'ideal' dielectric for 2D-materials-based field-effect transistors (FETs), offering the potential for extending Moore's law9,10. Although hBN thicker than a monolayer is more desirable as substrate for 2D semiconductors11,12, highly uniform and single-crystal multilayer hBN growth has yet to be demonstrated. Here we report the epitaxial growth of wafer-scale single-crystal trilayer hBN by a chemical vapour deposition (CVD) method. Uniformly aligned hBN islands are found to grow on single-crystal Ni (111) at early stage and finally to coalesce into a single-crystal film. Cross-sectional transmission electron microscopy (TEM) results show that a Ni23B6 interlayer is formed (during cooling) between the single-crystal hBN film and Ni substrate by boron dissolution in Ni. There are epitaxial relationships between hBN and Ni23B6 and between Ni23B6 and Ni. We also find that the hBN film acts as a protective layer that remains intact during catalytic evolution of hydrogen, suggesting continuous single-crystal hBN. This hBN transferred onto the SiO2 (300 nm)/Si wafer acts as a dielectric layer to reduce electron doping from the SiO2 substrate in MoS2 FETs. Our results demonstrate high-quality single-crystal multilayered hBN over large areas, which should open up new pathways for making it a ubiquitous substrate for 2D semiconductors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自由井完成签到,获得积分10
1秒前
Fanzhijuan完成签到,获得积分10
1秒前
bernie1023完成签到 ,获得积分10
2秒前
liaofr完成签到,获得积分10
3秒前
哈哈哈啊完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
byyyy完成签到,获得积分10
4秒前
小杨完成签到 ,获得积分10
4秒前
lu完成签到,获得积分10
5秒前
嗷嗷完成签到 ,获得积分10
5秒前
强健的芝麻完成签到,获得积分10
5秒前
nini完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
slby完成签到,获得积分10
7秒前
liaofr发布了新的文献求助10
7秒前
WENBO完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
深情安青应助如意的惮采纳,获得10
8秒前
眼睛大的问儿完成签到,获得积分10
9秒前
zhouchen完成签到,获得积分10
10秒前
浅笑应助ira采纳,获得10
10秒前
crucible发布了新的文献求助10
10秒前
晨曦完成签到,获得积分10
10秒前
helium完成签到,获得积分10
10秒前
笮笮完成签到 ,获得积分10
10秒前
润华完成签到 ,获得积分10
10秒前
婷子完成签到 ,获得积分10
11秒前
tkx是流氓兔完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
傲娇颖完成签到,获得积分10
11秒前
投石问路完成签到,获得积分10
11秒前
天天快乐应助杪123采纳,获得10
13秒前
13秒前
18°N天水色完成签到,获得积分10
13秒前
活泼啤酒完成签到 ,获得积分10
13秒前
jtksbf完成签到,获得积分10
13秒前
hs发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3257240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2899157
关于积分的说明 8304041
捐赠科研通 2568446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1395096
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 652949
邀请新用户注册赠送积分活动 630687