氮化硼單晶

中科院上海微系統(tǒng)所信息功能材料國家重點實驗室研究人員通過引入氣態(tài)催化劑的方法，在國際上首次實現(xiàn)了石墨烯單晶在六角氮化硼表面高取向快速生長。

該團隊在前期掌握石墨烯單晶、形核控制和襯底的取向關(guān)系的基礎(chǔ)上，用乙炔為碳源，創(chuàng)新性地引入硅烷作為催化劑，通過化學(xué)氣相外延的方法制備晶疇尺寸超過20微米的石墨烯單晶，生長速率較之前的文獻報道提高了兩個數(shù)量級，超過90%的石墨烯單晶與氮化硼襯底嚴(yán)格取向，呈現(xiàn)由莫瑞條紋引起的二維晶體結(jié)構(gòu)，制備石墨烯的霍爾遷移率超過2萬平方厘米每伏秒。

氮化硼在空氣中抗氧化溫度高達900℃，惰性環(huán)境下在1800-2000℃開始分解，膨脹系數(shù)為10-6，僅次于石英。2000℃下電阻為104Ω/cm，陶瓷中最好的高溫絕緣材料，介電常數(shù)為4，能透微波，常用作雷達天線的外保護層。

BN與大多數(shù)氧化劑、無機酸/堿不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)化學(xué)惰性，表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性；作為一種先進的納米材料和陶瓷材料，氮化硼納米材料以其優(yōu)秀的物理和化學(xué)性能受到了各個領(lǐng)域的青睞，在光電、環(huán)保及日化等領(lǐng)域也必將發(fā)揮更重要的作用。我們需要在已有的研究和應(yīng)用基礎(chǔ)上，開拓思路，實現(xiàn)氮化硼納米材料的大規(guī)模、經(jīng)濟實惠、零污染合成，促進廣泛應(yīng)用。