六方氮化硼(hBN)是少数几种二维绝缘体之一，对于后硅电子器件和电路的发展具有战略重要性。实现晶圆级高质量单层hBN对于其融入半导体行业至关重要。然而，hBN化学气相沉积(CVD)合成背后的物理机制尚不清楚。研究形态工程对于开发可扩展的合成技术以大规模生产高质量hBN至关重要。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Xixiang Zhang，南洋理工大学Bo Tian探索了hBN的CVD生长过程的潜在机制，发现少量氧的参与可以有效调节单晶hBN岛的形状。

文章要点

1）通过调整CVD系统中的氧含量，研究人员合成了排列良好的六边形hBN岛，并通过在传统单晶金属箔基板上合并这些六边形岛获得了连续的高质量单晶单层hBN薄膜。

2）研究人员利用密度泛函理论研究了在氧辅助环境下生长的六方氮化硼单层的边缘，揭示了其形成机理。该研究为控制二维材料的岛状形状开辟了新途径，为工业化生产高质量、大面积的六方氮化硼单晶奠定了基础。

参考文献

Li, J., Samad, A., Yuan, Y. et al. Single-crystal hBN Monolayers from Aligned Hexagonal Islands. Nat Commun 15, 8589 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-52944-9

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52944-9