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通过等离子体增强化学薄膜转化法(PECFC)直接无转移生长大面积六方氮化硼薄膜——基于可印刷溶液处理的硼烷氨前驱体
摘要: 用于二维电子器件的大面积六方氮化硼(h-BN)薄膜合成通常需要高温(约1000°C)和需转移的催化金属衬底。本文类比等离子体增强化学气相沉积技术,采用非热等离子体产生高能态和化学反应活性粒子(如原子氢),在低至500°C温度下直接于无金属衬底上将分子前驱体膜转化为h-BN——我们称此过程为等离子体增强化学膜转化(PECFC)。通过溶液加工法(包括喷涂、旋涂和喷墨打印)制备含氨硼烷前驱体的薄膜,在冷壁反应器中与常压氩气或氩氢混合气体环境下的平面介质阻挡放电装置反应。显微拉曼光谱系统表征显示:添加等离子体可使硅基衬底上的成核最低温度从800°C降至500°C,且通过半高宽减小(>40 cm-1降至~13 cm-1)反映的晶畴尺寸增大超3倍。为验证h-BN薄膜作为二维电子器件栅介质的潜力,制备了二硫化钼场效应晶体管,其场效应迁移率较二氧化硅提升高达四倍。总体而言,PECFC技术能在比CVD更低的温度下生长结晶性更优的h-BN薄膜,且可直接在适合电子器件制造的衬底上实现。
关键词: 二维(2D)材料、等离子体、化学气相沉积(CVD)、氮化硼(BN)
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018年第19届电子封装技术国际会议(ICEPT) - 上海 (2018.8.8-2018.8.11)] 2018年第19届电子封装技术国际会议(ICEPT) - 催化剂对氮化硼纳米结构水热制备的影响
摘要: 氮化硼(BN)因其优异的导热性和电绝缘性备受关注,使其成为电子封装领域极具前景的热界面材料。传统上,BN纳米结构采用化学气相沉积(CVD)等高成本方法制备,这类方法受限于极高的反应温度及昂贵设备。本文提出一种简便的水热法,通过催化剂调控硼源和氮源反应产物的晶相与形貌。使用不同催化剂可使产物晶相从正交相转变为立方相BN,形貌则由纳米棒演变为纳米花。该研究对低成本大规模制备BN纳米结构具有重要意义。
关键词: 纳米花,水热合成,形貌演化,纳米棒,氮化硼,催化剂
更新于2025-09-10 09:29:36
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氢功能化富勒烯的电子结构:密度泛函理论(DFT)研究
摘要: 本研究采用密度泛函理论方法,探究了氢功能化富勒烯的电子结构及形成机制,重点研究了氢原子在富勒烯表面加成的机理。研究分别考察了纯富勒烯和硼氮取代富勒烯(分别记为C60和BNC58)。研究发现:氢原子在BNC58的硼位点(B)和碳位点(C)加成无需活化能垒,而氮位点(N)的加氢过程需要活化能?;谡庑├砺劢峁?,我们讨论了氢功能化C60和BNC58的电子态特性。
关键词: 势能曲线,氮化硼-富勒烯,超精细耦合常数,自旋密度,星际反应
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议(ICEPT) - 上海(2018.8.8-2018.8.11)] 2018年第19届国际电子封装技术会议(ICEPT) - 一维氮化硼纳米结构的水热组装
摘要: 氮化硼(BN)是一种先进的超宽带隙半导体材料。一维(1D)氮化硼纳米结构具有高热导率(约600 W/mK)和宽禁带(5~6eV),是极具前景的热界面材料。传统化学气相沉积法合成一维BN纳米结构时存在产率低、成本高的局限。本研究提出一种简便的水热法制备一维BN纳米结构:在水热过程中,首先从BN粉体剥离二维BN纳米片,再通过氢氧化钠化学蚀刻使其卷曲形成一维结构。该替代方法展现出高产率与高浓度优势,对一维BN纳米结构的制备具有重要意义。
关键词: 一维纳米结构,水热剥离,化学蚀刻,氮化硼
更新于2025-09-04 15:30:14
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二维材料中的二能级量子系统用于单光子发射
摘要: 固态源的单光子发射(SPE)需要存在明确的两能级量子系统,通常由点缺陷提供。我们注意到,新型二维材料所具备的诸多特性——全表面开放性与光学透明性、更强的量子限域效应以及降低的电荷屏蔽效应——有利于实现理想的SPE?;诘谝恍栽砑扑愫偷闳憾猿菩苑治?,我们提出了一种设计具有降低对称性的顺磁缺陷复合体的策略,该复合体满足SPE的所有要求:其电子态与主体材料能带良好隔离,属于多数自旋本征态,并可通过偏振光可控激发。该缺陷复合体具有热力学稳定性,且实验制备可行,可作为量子计算必需的SPE源,其中ReMoVS在MoS2中是最具实用价值的候选者。
关键词: 二烯烯、氮化硼、第一性原理、光子量子比特、色心、顺磁缺陷、过渡金属二硫化物
更新于2025-09-04 15:30:14