硼烯（Borophene）材料最近在一些工作中得以合成，但是硼烯材料具有金属性，且稳定性较差，因此难以得到广泛应用。有理论研究显示，氢化的硼烯结构具有较高的稳定性和较高的电子学性质，是纳米光电子学领域中的理想材料。但是，这种氢化硼烯材料的合成有较高的难度。南京航天航空大学的台国安等报道了一种大量制备高稳定的硼烯材料的方法，该方法通过在H₂气氛中原位加热还原NaBH₄，从而实现了大量制备硼烯，并且该方法中无需使用金属基底，通过分步控制加热进行。得到的氢化硼烯具有非常高的结晶性，并且在强酸性和强碱性环境中具有较高的稳定性。生成的氢化硼烯材料的结构符合计算模拟的半导体α相二维硼材料。使用这种氢化硼烯材料制备的存储设备（memory device）开关比为3×10³，操作电压低于0.35 V。

本文要点：

（1）材料合成步骤。三步加热策略：首先将NaBH₄固体加热到490 ℃并保持2 h，随后加热到550 ℃并保持30 min，最后加热到600 ℃保持30 min。得到的样品厚度能达到< 1 nm（约0.78 nm，分布范围为0.78~3.5 nm，平均厚度为1.8 nm），纳米片的大小在1~15 μm范围，平均大小为5.14 μm。反应过程中，在200 ℃，NaBH₄分解生成NaH、B、H₂。在425 ℃，NaH分解生成Na和H₂。

反应中分步加热过程是必须的，直接加热到500 ℃无法得到产物。分布加热能够生成含B-B组分的中间体产物。

（2）器件制备。制作了基于Glass/Au/Borophene-PVP/Ag结构的记忆存储器器件，并考察了器件的电学性质（I-V曲线）。器件显示了转换电压非常低（0.35 V），说明器件工作中需要的能量较低。

参考文献

Chuang Hou, Guoan Tai*, Jinqian Hao, Lihang Sheng, Bo Liu, Zitong Wu

Ultrastable Crystalline Semiconducting Hydrogenated Borophene

Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 

DOI: 10.1002/anie.202001045

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202001045