النمو المتحكم فيه لمادة بورون نيتريد سداسي الطبقات ذات المساحة الكبيرة كركيزة 2D فعالة

يعتبر بورون نيتريد سداسي الطبقات (h-BN) عازلًا مثاليًا للمواد ثنائية الأبعاد (2D) مثل الجرافين وعناصر الانتقال من عائلة ثنائي الكبريتيدات، لأنه يقوم بكتل التأثيرات من المحيط، مما يسمح بملاحظة الخصائص الفيزيائية الجوهرية للمواد ثنائية الأبعاد. ومع ذلك، لا يزال تخليق h-BN الكبير والمتجانس تحديًا كبيرًا، لأنه من الصعب التحكم في عملية تفرغ الذرات B وN من المحفزات المعدنية خلال عملية الترسيب الكيميائي من بخار (CVD). هنا، نعرض نمو CVD لـ h-BN متعدد الطبقات مع اتساق عالٍ باستخدام فيلم سبيكة نيكل-حديد وبورازين (B3H6N3) كتحفيز وسابقة على التوالي. يجمع استخدام المعادن النيكل والحديد بين ذوبانية ذرات B وN وفي نفس الوقت يسمح بتحسين بلورية المعدن، مما يحفز التفرغ المتجانس لـ h-BN متعدد الطبقات. علاوة على ذلك، نوضح أن حبات WS2 مثلثية الشكل التي نمت على h-BN تُظهر تضيء فوتوني (PL) أقوى من تلك التي نمت على ركيزة SiO2 عارية. عرض خط PL لـ WS2/h-BN (أدنى ومتوسط العرض 24 و43 ميلي إلكترون فولت على التوالي) هو أضيق بكثير من تلك الخاصة بـ WS2/SiO2 (44 و67 ميلي إلكترون فولت)، مما يشير إلى فعالية h-BN متعدد الطبقات الذي تم نموه باستخدام CVD كطبقة عازلة. سيوفر h-BN متعدد الطبقات واسع النطاق الذي تم تنفيذه في هذا العمل منصة ممتازة لتطوير تطبيقات عملية للمواد ثنائية الأبعاد.