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 [Nature Portfolio]
卷期号:606 (7912): 88-93 被引量:170
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
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
思源应助LC采纳,获得50
刚刚
慕青应助dddd采纳,获得10
刚刚
1秒前
爱科研的光催人完成签到,获得积分10
1秒前
AlexLee发布了新的文献求助30
1秒前
Nia完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
我剑也未尝不利应助keke采纳,获得20
11秒前
科研通AI2S应助JudgeGoodwin采纳,获得10
11秒前
eee发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
geather完成签到,获得积分10
16秒前
wyuanhu完成签到,获得积分10
16秒前
lucia5354完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
研友_VZG7GZ应助坚强枫采纳,获得10
21秒前
21秒前
忧心的若云完成签到,获得积分10
22秒前
指纹抒写年轮完成签到,获得积分10
23秒前
天天向上完成签到 ,获得积分10
23秒前
文艺的筮完成签到 ,获得积分10
23秒前
666发布了新的文献求助10
24秒前
77完成签到,获得积分10
24秒前
爱因斯坦那个和我一样的科学家完成签到,获得积分10
25秒前
田様应助no_one采纳,获得10
25秒前
六月歌者发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI2S应助qiulong采纳,获得10
26秒前
头大脖子粗的医生完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
安安完成签到 ,获得积分10
31秒前
derrick发布了新的文献求助30
33秒前
天天快乐应助复杂念梦采纳,获得10
34秒前
35秒前
35秒前
合适的致远完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324973
关于积分的说明 10220672
捐赠科研通 3040111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668560
邀请新用户注册赠送积分活动 798728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758522