中國粉體網(wǎng)訊  面內(nèi)二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠整合不同二維材料的優(yōu)點，拓展其在光學,、電學器件領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用,，然而外延異質(zhì)結(jié)構(gòu)的可控制備和規(guī)模化生產(chǎn),，尤其是微觀構(gòu)建機理仍有待進一步研究,。包信和教授和崔義研究員以Ni(111)表面上的化學氣相沉積方法直接外延生長六方氮化硼/石墨烯面內(nèi)異質(zhì)結(jié)構(gòu)為主線,，借助表面原位動態(tài)成像技術(shù)，系統(tǒng)的研究了六方氮化硼作為成核模板在構(gòu)建外延異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的作用,。研究發(fā)現(xiàn),，當六方氮化硼的生長順序先于石墨烯時，石墨烯傾向于沿著外延六方氮化硼邊界生長并形成外延石墨烯,，進而拼接成單一取向的外延異質(zhì)結(jié)構(gòu),。當石墨烯先成核時，由于Ni(111)基底中的近表層碳物種削弱了石墨烯/Ni(111)界面相互作用,，導(dǎo)致非外延石墨烯產(chǎn)生,。以此為模板繼續(xù)生長六方氮化硼所構(gòu)建的異質(zhì)結(jié)構(gòu)也是非外延的，將難以獲得高質(zhì)量的二維異質(zhì)結(jié)材料,。此外,，該研究還揭示了六方氮化硼在Ni(111)表面上的生長動力學遵循表面擴散控制機理（Diffusion-limited Aggregation, DLA）而不是邊界反應(yīng)控制機理（Reaction-limited Aggregation）。這一研究加深了對面內(nèi)二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)的外延特性調(diào)控以及二維材料在金屬表面生長動力學的理解,。此項研究結(jié)果以封面文章的形式發(fā)表在Nano Research期刊上(Dynamic observation of in-plane h-BN/graphene heterostructures growth on Ni(111). Nano Research (2020):1-6.) 

Nano-X簡介 

此項工作主要是在中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的納米真空互聯(lián)實驗站(Nano-X)中完成的,，Nano-X是目前世界上最大的集材料制備、分析測試,、器件工藝于一體的真空互聯(lián)設(shè)施,，目標是建設(shè)成為國際領(lǐng)先的大科學用戶裝置。該平臺具有完善的表界面分析工具,，且通過超高真空管道互聯(lián)互通,，可實現(xiàn)樣品免受外界污染的條件下傳遞到各個分析表征設(shè)備：極端條件(ULT-STM, 4P-STM) ；氣氛可控(NAP-STM, NAP-XPS, SNOM),；表界面譜學(XPS/UPS, TOF-SIMS),；表界面成像(XPS-mapping，SEM, PEEM,，LEEM, STM, AFM, SNOM,，SIMS-mapping)；光譜分析(Raman, PL),。平臺可滿足以下檢測分析要求：(1)多尺度（從宏觀到介觀微觀）下的材料表面形貌,、成分的表征；(2)多維度（從二維到三維）下的元素分布及化學態(tài)的分析,；(3)近常壓環(huán)境下的氣/固界面動力學探測,；(4)極限條件下的器件性能的測試,。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知刪除