研究团队开发两步CVD法合成Ir(111)/硼烯/六方氮化硼垂直异质结构

B910化工消息：5月6日，发表在arXiv预印本平台的一项研究报道了一种两步超高真空化学气相沉积（CVD）方法，成功在Ir(111)基底上合成硼烯（borophene）与二维六方氮化硼（hBN）的垂直异质结构。研究由德国多所大学联合完成，第一作者为Marko A. Kriegel，共有13位研究人员参与。

该方法以硼烷（borazine）为单一前驱体，利用硼在铱中的有限溶解度实现两步生长：第一步在高温低前驱体压力下，在基底近表面区域建立硼储备层；第二步在高前驱体压力下生长闭合的hBN单层。降温过程中，硼溶解度降低驱动硼向表面偏析，在hBN覆盖层下方形成硼烯单层。

所获异质结构晶粒尺寸达微米级，均匀覆盖整个Ir基底。研究团队通过低能电子衍射斑点分析（SPA-LEED）、低能电子显微镜（LEEM）和扫描隧道显微镜（STM）进行了系统表征。

硼烯作为新兴二维材料，具有高导电性、优异的柔性和各异性电学性能，在柔性电子、量子器件和催化剂载体等领域具有应用前景。然而，硼烯在空气中极不稳定，限制了其研究和应用。通过hBN覆盖层进行封装保护，为硼烯的实际应用提供了可能。

这种基于内在偏析辅助生长的概念，为高质量二维材料垂直异质结构的规模化合成提供了有前景的新路线。研究团队来自德国Essen、Cologne和Duisburg等地的大学和研究机构。 （来源：arXiv）