...Research》:Ni表面上六方氮化硼/石墨烯平面內異質結生長過程的...

2020-12-04 騰訊網

面內二維異質結構能夠整合不同二維材料的優點，拓展其在光學、電學器件領域內的應用，然而外延異質結構的可控制備和規模化生產，尤其是微觀構建機理仍有待進一步研究。包信和教授和崔義研究員以Ni(111)表面上的化學氣相沉積方法直接外延生長六方氮化硼/石墨烯面內異質結構為主線，藉助表面原位動態成像技術，系統的研究了六方氮化硼作為成核模板在構建外延異質結構中的作用。

研究發現，當六方氮化硼的生長順序先於石墨烯時，石墨烯傾向於沿著外延六方氮化硼邊界生長並形成外延石墨烯，進而拼接成單一取向的外延異質結構。當石墨烯先成核時，由於Ni(111)基底中的近表層碳物種削弱了石墨烯/Ni(111)界面相互作用，導致非外延石墨烯產生。以此為模板繼續生長六方氮化硼所構建的異質結構也是非外延的，將難以獲得高質量的二維異質結材料。此外，該研究還揭示了六方氮化硼在Ni(111)表面上的生長動力學遵循表面擴散控制機理（Diffusion-limited Aggregation, DLA）而不是邊界反應控制機理（Reaction-limited Aggregation）。這一研究加深了對面內二維異質結構的外延特性調控以及二維材料在金屬表面生長動力學的理解。

此項研究結果以封面文章的形式發表在Nano Research期刊上(Dynamic observation of in-plane h-BN/graphene heterostructures growth on Ni(111). Nano Research (2020):1-6.)

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來源：文章來自蘇州納米所網站，由材料分析與應用整理編輯。

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