六方氮化硼用作二维材料基底

随着二维材料在电子和光电应用中越来越受欢迎，对高效基底的探索促使人们开始探索 氢溴酸硼由于传统基质对 2DM 生长的质量有影响， 氢溴酸硼 事实证明这是更好的选择。让我们来看看是什么让 六方氮化硼 更好的基质？

什么是氮化硼（BN）？氮化硼是化合物吗？

会心 氮化硼（BN） 在进一步了解化学特性之前，化学同样重要。 氮化硼 是一种由硼和氮组成的晶体化合物。 氮化硼分子式 是“BN”。该 BN分子 与碳等电子，即表现出相似的结构和电子结构，但元素位置不同。 

氮化硼（BN）结构

了解结构特性 氮化硼 帮助我们解释 氢溴酸硼 更好的。

氮化硼的结构主要有三种类型：无定形、六方、立方和纤锌矿。

1. 非晶态氮化硼 – ABN结构

无定形形式 氮化硼 是无定向的，相当于碳。它们的原子排列没有规律性，或者简而言之，没有结构构型。除了ABN，所有其他形式的 氮化硼 遵循晶体结构。

2. 六方氮化硼 - HBN 结构

氢溴酸硼被称为白色石墨烯的石墨烯被认为具有极其稳定的层状结构。结构中的各层通过范德华力结合在一起。 BN化合物 每层中的分子通过共价键与下一层结合。看一下 六方氮化硼 如下所示。

来到单层 氢溴酸硼，单层 六方氮化硼   与石墨烯非常相似。它们具有相似的蜂窝结构和尺寸。与石墨烯不同的是，它们的外观不是黑色而是白色。六方氮化硼（HBN）作为一种材料，具有更好的电绝缘性。

3. 立方氮化硼 – CBN结构

稳定性方面 立方氮化硼 往往比 氢溴酸硼。然而，室温下结构之间的转换率相对较小。下图是CBN结构的参考图。闪锌矿结构 立方氮化硼 类似于钻石

4. 纤锌矿氮化硼-WBN结构

WBN 遵循船舶配置，其中 BN化合物 形成如图所示的6元环。纤锌矿的结构 氮化硼 类似于碳的多晶型物，称为Lonsdalaite。纤锌矿的硬度 氮化硼 估计在46 GPa范围内。

氮化硼的性质：快速概览

下表总结了 氮化硼 属于不同的结构：无定形、纤锌矿、立方体和六方体。

什么是先进陶瓷？六方氮化硼（HBN）是其中之一吗？

在进入专业领域之前 氢溴酸硼 作为一种先进陶瓷，让我们进一步了解什么是先进陶瓷。顾名思义，先进陶瓷是性能优于传统陶瓷的新一代优质陶瓷。它们热稳定性高，具有优异的电阻率，化学惰性，并且具有与金属相似的更高导热率。以下列出了一些常用的先进陶瓷材料：

氧化铝

氧化铝是一种应用广泛的先进陶瓷，由氧化铝制成。氧化铝结构中存在的离子原子间键使其极其稳定。它们是良好的电绝缘体。氧化铝陶瓷具有良好的耐磨性和机械强度。它们可用于制造锂离子电池、泵材料、火花塞、汽车传感器和电绝缘材料。

碳化硅（SiC）

碳化硅 (SiC) 是由碳化物颗粒烧结而成。这种陶瓷以其极高的硬度而闻名。碳化硅天然存在于莫桑石中。碳化硅因其强大的耐高压性能而广泛应用于电力电子领域。这种陶瓷的硬度使其非常适合用作汽车刹车、装甲和离合器。

氧化锆陶瓷

与其他所有陶瓷相比，氧化锆陶瓷具有良好的断裂韧性。氧化锆经稳定处理后，可分为不同等级，例如氧化钇或氧化镁稳定氧化锆，以及部分稳定氧化锆。它们常用于牙科陶瓷，通常与金属结合使用。

氮化硅

据称，氮化硅具有抗氧化和抗冲击热梯度的特性。它们被用于各种结构应用。碳化硅的特性使其非常适合用作发动机部件。它们还可用于生产切削刀具，其良好的生物相容性使其可用作牙科和医疗植入物。

氮化硼（BN）作为一种先进陶瓷

氮化硼被认为是一种可加工的先进陶瓷。它们具有良好的导热性、润滑性、较高的介电强度和较低的介电常数。 氮化硼 由于其结构与石墨烯相似，也被称为白色石墨烯。它们是良好的电绝缘体，并且能够抵抗较高的氧化温度。

正如前面所讨论的， 氮化硼 BN 往往存在于不同的结构配置中。常见 BN 类型的属性如下：

1. 立方氮化硼

立方氮化硼 硬度约为每平方毫米4500千克，与金刚石相当。它由高温高压压缩而成。 六方氮化硼. 的热稳定性、热导率和电阻率 立方氮化硼 被认为处于较高水平。

当与镍、铁或其他化合物的合金一起使用时，立方氮化硼往往保持惰性。立方氮化硼的极高硬度 立方氮化硼 使它们成为更好的研磨工具。它们还用于汽车发动机部件、电子设备散热器，并且是良好的电绝缘体。

2. 六方氮化硼（HBN）

了解 氢溴酸硼 作为一种先进的陶瓷，在实际应用之前，这一点非常重要。 氢氮化硼 是一种稳定的陶瓷，具有类似于石墨烯的单层二维结构。它们在高达1000摄氏度的空气温度下保持热稳定，在真空条件下甚至能承受更高的温度。它们本质上具有化学惰性，可以耐酸，但在熔盐和碱性化合物中会降解。

纳米带 氢溴酸硼 导热系数范围为 1700 W/mK 至 2000 W/mK。它们常用作基板、电池材料，在热应用中非常常见。

HBN作为二维材料的理想基底

最近的进展受到了赞扬 氢溴酸硼 是二维材料的理想基底。在进一步探讨之前，我们先来探讨一下什么是二维材料？

二维材料 单层材料 纳米级材料。它们通过化学气相沉积或机械和液体剥离等技术制造。 单层材料 （2DM）包括以下内容：

• 2DM具有更高的抗拉强度。

• 2DM 提供更高的面积与体积比，有助于增加化学反应物的接触时间。

• 它们具有卓越的光学、机械和电学性能

HBN作为二维材料的理想基底

用于制备二维材料的常用制造技术是化学气相沉积 (CVD)。该工艺使用加热室，在受控的压力、温度和固定时间下进行反应。在工艺条件下，原子撞击基底，在其上形成二维材料。现代材料科学更倾向于 氢溴酸硼 由于以下优点，可作为光子和电子设备中的 2DM 基板。

HBN的一般优点

六方氮化硼 与传统的SiO2/Si衬底相比，Si衬底具有明显的优势。高温下的热稳定性、抗氧化和抗腐蚀性能是其主要优势。Si衬底的单层结构 氢溴酸硼 和 BN化合物 通过共价键结合的纳米颗粒可以进行调控，从而有助于化学气相沉积（CVD）工艺。纳米颗粒的结构稳定性 六方氮化硼 是另一个关键因素。

HBN的形态优点

在传统SiO2/Si衬底上合成的二维材料质量较差，且结构严重无序。当衬底效率降低时，其结构和功能都会受到影响。 六方氮化硼 另一方面，与其他亚态不同，它提供了光滑平坦的原子表面，没有电荷陷阱。晶格常数 氢溴酸硼 与石墨烯类似，值得对石墨烯器件进行二维合成。

缺陷密度 六方氮化硼 相对较小。范德华力存在于 氢溴酸硼 层也确保了 2DM 的生长，使其与 HBN 的性质不匹配。使用 氢溴酸硼 包括开发具有高迁移率的优质石墨烯2DM。 氢溴酸硼 作为基底，观察到 2DM 的受控生长，从而提高了设备的效率。

结论

的功能 氢氮化硼 与传统基底相比，其优势明显。其原子结构与石墨烯等材料相似，使其能够合成具有竞争力的2DM。 氢溴酸硼 由于层间作用力较弱，可以生产各种二维材料，使其成为一种有价值的现代基质。