第一作者：Joo Song Lee

通讯作者：Young Hee Lee, Ki Kang Kim, Soo MinKim

第一单位：韩国科学技术研究院

研究亮点：

1. 发展了一种制备晶圆级单晶hNB单层薄膜的新策略。

2. 拓展了基于单晶hNB的异质结和其他单晶二维材料的制备以及应用。

研究背景

hNB，六方氮化硼，又称白石墨烯，是由N和B原子形成的原子级超薄二维材料。和石墨烯优异的导电性能不一样的是，hNB具有优异的绝缘性能，因此在诸多研究领域表现出色。

工欲善其事，必先利其器。高品质hNB的合成，是进行更深入的研究，尽快实现实际应用的根本。虽然微米尺寸的多晶hBN 已经实现，但是大量的晶界导致电荷散射，位点捕获，从而阻碍器件性能。

成果介绍

有鉴于此，韩国Soo Min Kim以及 Young Hee Lee4, Ki Kang Kim等人合作，报道了一种制备晶圆级单晶hNB单层薄膜的新策略。

 图1. 制备策略

方法

1. 1100℃使金液化，然后固定于固态的W箔上。平面液态Au具有高表面张力，可以实现对硼吖嗪前驱体的强吸附。

2. N和B原子在液态金中的溶解度有限，分别为0%和0.5%。从而促进了高温条件下液体表面吸附原子的高扩散率，形成圆形的hNB晶粒。

3.由于晶粒之间的静电相互作用力，圆形的hNB晶粒发生旋转，导致B和N边界发生自准直行为，促使圆形晶粒进一步演变成密堆积的单一晶粒，最终形成晶圆级单晶hNB单层膜。

拓展

基于这种优质的hNB单层膜，研究人员进一步制备了hNB/石墨烯异质结和单晶WS₂单层薄膜，并考察了hNB在铜抗氧化和水蒸发领域的应用。

小结

总之，这项研究为制备高品质hNB带来了全新的突破，为hNB等新型二维材料的深入研究和实际应用起到了重要的推动作用！

图2. 晶圆级单晶hNB单层薄膜的原子结构

图3. 晶圆级单晶 hNB/石墨烯异质结和单晶WS₂薄膜

图4. 单晶hNB薄膜保护层用于铜抗氧化和水蒸发

参考文献：

Joo Song Lee, Young Hee Lee, Ki Kang Kim,Soo Min Kim et al. Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film viaself-collimated grain formation[J]. Science 2018, 362, 817-821.

http://science.sciencemag.org/content/362/6416/817