研究目的
通过开发采用铂催化剂的集成化学气相沉积工艺，实现大尺寸单层六方氮化硼晶体的生长与洁净转移，以解决其集成难题，从而推动二维材料异质结构的规模化制备。
研究成果
在铂基底上采用集成化学气相沉积工艺，能够生长出尺寸超过0.5毫米的大面积单层六方氮化硼晶体，并通过剥离实现洁净转移，从而促进高质量异质结构的组装，且界面污染极小。该方法解决了二维材料制造中的可扩展性难题，在电子和光子学应用方面展现出前景，不过仍需进一步优化工艺。
研究不足
该研究仅以铂（Pt）作为催化剂，且工艺参数针对特定条件进行了优化，可能无法直接推广至其他催化剂或前驱体?；喑粱–VD）反应腔的本底压力可能导致残余气体参与刻蚀过程，铂箔的粗糙度可能影响外延取向。器件性能展示尚属初步阶段，需进一步优化以实现更广泛应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用顺序步进生长（SSG）化学气相沉积（CVD）工艺，通过两次不同压力的环硼氮烷暴露来控制铂箔上六方氮化硼（h-BN）的成核与晶畴生长。运用X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱和X射线衍射（XRD）等原位与非原位表征技术来理解生长机制与材料质量。
2：样品选择与数据来源：
使用商业多晶铂箔（25微米，99.99%，Alfa Aesar）作为生长衬底?；放鸬椋?gt;97%，Fluorochem）作为前驱体。样品在生长后立即或特定处理后进行表征。
3：99%，Alfa Aesar）作为生长衬底?；放鸬椋?gt;97%，Fluorochem）作为前驱体。样品在生长后立即或特定处理后进行表征。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括定制冷壁CVD反应器（配备红外激光加热）、FEI Magellan扫描电镜、FEI Osiris透射电镜、Renishaw inVia共聚焦拉曼显微镜、Bruker Dimension Icon原子力显微镜、Philips X'pert MRD衍射仪以及BESSY II同步辐射装置的原位XPS系统。材料包括铂箔、环硼氮烷、聚醋酸乙烯酯（PVA）、甘油、PMMA及用于转移与表征的各种化学品。
4：实验流程与操作步骤：
SSG过程包括在真空下将铂箔加热至生长温度（最高1300°C），在高压力下暴露于环硼氮烷以实现成核与铂结晶，通过移除前驱体溶解过量h-BN实现均匀化，以及在低压下暴露以扩展晶畴。转移通过使用PVA印章干法剥离或电化学鼓泡法完成。表征涉及在多个阶段进行SEM、TEM、拉曼、AFM、XRD和XPS测量。
5：数据分析方法：
数据分析包括对拉曼峰进行洛伦兹曲线拟合、测量峰位与强度、分析SEM与TEM图像以获取晶畴尺寸与取向，以及利用XPS进行化学态分析。采用统计方法评估多个器件与样品间的可重复性。
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获取完整内容-
SEM
FEI Magellan
FEI
Imaging h-BN domains and Pt substrate morphology.
-
TEM
FEI Osiris
FEI
Characterizing h-BN crystal structure and quality.
-
AFM
Bruker Dimension Icon
Bruker
Measuring surface roughness and step heights.
-
Pt foil
25 μm, 99.99%
Alfa Aesar
Used as the catalytic growth substrate for h-BN CVD.
-
Borazine
>97%
Fluorochem
Precursor for boron and nitrogen in CVD growth of h-BN.
-
IR Laser
808 nm continuous wave
Heating source for the CVD reactor.
-
Raman Microscope
Renishaw inVia confocal
Renishaw
Analyzing h-BN and graphene layers via Raman spectroscopy.
-
XRD
Philips X'pert MRD
Philips
Analyzing Pt foil texture and crystallinity.
-
XPS
Phoibos 150 NAP
SPECS GmbH
In situ chemical analysis during growth.
-
PVA
Mw 9000-10000, 80% hydrolyzed
Sigma Aldrich
Stamp material for dry transfer of h-BN layers.
-
PMMA
495k
Support layer for electrochemical transfer.
-
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