上海微系統(tǒng)所石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)研究獲進展

上海微系統(tǒng)所石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)研究獲進展標題：上海微系統(tǒng)所石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)研究的進展摘要：本論文綜述了上海微系統(tǒng)所在石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)研究方面的最新進展。石墨烯作為一種具有獨特結(jié)構(gòu)和出色性能的二維材料，與六方氮化硼的異質(zhì)結(jié)相結(jié)合，展現(xiàn)了一系列新穎的物理與化學特性。本文圍繞石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)的合成、物性調(diào)控、器件應用等方面進行綜述，并展望了未來研究的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：石墨烯，六方氮化硼，異質(zhì)結(jié)，合成，物性調(diào)控，器件應用一、引言石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的蜂窩狀二維材料，具有高導電性、高機械強度和優(yōu)異的熱導性等特點，引起了廣泛的研究興趣。與石墨烯相比，六方氮化硼（h-BN）具有良好的絕緣性、寬禁帶寬度和高熱穩(wěn)定性等特點，因此常用作絕緣層或襯底材料。將石墨烯與h-BN異質(zhì)結(jié)相結(jié)合，可以產(chǎn)生一系列新穎的物理、化學和電子特性。二、石墨烯與h-BN的合成方法目前，石墨烯與h-BN的合成方法主要有機械剝離法、化學氣相沉積法和化學剝離法等。機械剝離法是最早發(fā)現(xiàn)和使用的方法，通過機械力將石墨烯和h-BN從體塊晶體中剝離出來。化學氣相沉積法則通過在金屬襯底上生長石墨烯或h-BN層，并利用界面相互作用使得二者形成異質(zhì)結(jié)?；瘜W剝離法是將經(jīng)過化學處理后的石墨烯或h-BN轉(zhuǎn)移到目標襯底上，獲得薄片或異質(zhì)結(jié)。三、石墨烯六方氮化硼的物性調(diào)控石墨烯六方氮化硼的物性可以通過界面調(diào)控、外加場調(diào)控和化學修飾等方法進行調(diào)控。通過調(diào)控界面結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)二者之間的能帶匹配，從而影響載流子傳輸性質(zhì)。外加場可以調(diào)節(jié)石墨烯和h-BN的帶寬、電子質(zhì)量等物理特性?；瘜W修飾則可以改變二者的表面化學反應性和能帶結(jié)構(gòu)，進一步調(diào)控其物理化學性質(zhì)。四、石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的器件應用石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)在光電器件、傳感器、能源存儲等領域具有廣泛應用前景。例如，石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)作為電子傳輸層的有機太陽能電池可以實現(xiàn)高效率的光電轉(zhuǎn)換效果。此外，利用石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的高靈敏度和選擇性的氣敏性，可以制備高性能的氣體傳感器。此外，石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)還可以用于超級電容器、鋰離子電池等能源存儲器件。五、挑戰(zhàn)與展望盡管石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)在各個領域都展現(xiàn)出了潛在的應用價值，但仍然存在一些挑戰(zhàn)。例如，合成方法需要進一步改進，以實現(xiàn)大面積、高質(zhì)量的石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備。同時，理解和控制界面效應對于進一步探索其特性至關(guān)重要。展望未來，可以通過更深入的研究和發(fā)展新的合成技術(shù)，進一步改善石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的性能和應用。結(jié)論本論文綜述了上海微系統(tǒng)所在石墨烯六方氮化硼平面異質(zhì)結(jié)研究方面的最新進展。石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)通過調(diào)控合成方法和物性調(diào)控手段可以實現(xiàn)多種特殊的物理、化學和電子特性，具有廣泛的器件應用潛力。盡管目前仍存在各種挑戰(zhàn)，但通過不斷的研究和發(fā)展，可以進一步推動石墨烯六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的研究和應用，為材料科學領域帶來新的突破。參考文獻：[1]WangX,ZhiL,MüllenK.Transparent,conductivegrapheneelectrodesfordye-sensitizedsolarcells.[J].NanoLetters,2008,8(1):323-327.[2]SchedinF,GeimAK,MorozovSV,etal.Detectionofindividualgasmoleculesadsorbedongraphene.[J].NatureMaterials,2007,6(9):652-655.[3]YuWJ,LiuY,ZhouH,etal.Verticallystackedmulti-heterostructuresoflayeredmaterialsforlogi