金刚石/立方氮化硼异质外延界面的第一性原理研究

发布时间：2021-11-21 19:32

　　立方氮化硼（cubic boron nitride,c-BN）和金刚石（diamond）是两种具有极端优异性质的超硬多功能无机非金属材料。尤其是,c-BN不仅具有与diamond类似的高硬度、宽带隙、高弹性模量、高热导率、高的载流子迁移率等众多的优点,在热稳定性和化学稳定性等方面表现得更为优异。因此,它们可以被广泛应用于各个领域。例如,利用其宽带隙的特性（c-BN为6.4 eV和diamond为5.5eV）可以应用于深紫外光辐射和太阳光盲区深紫外光探测器当中,同时因其还具有优越的抗辐照特性,高击穿电压,还可用于X射线、核辐射等高能粒子监控和探测;利用其高弹性模量可以应用在表面声波器件;利用其高度的化学稳定性和生物兼容性可用于电化学或生物传感器;因其具有极高的热导率可应用在激光器和电子器件热沉积;高的载流子迁移率和击穿电场使其可以应用于高频器件;由于diamond和c-BN易于通过掺杂实现半导体特性,在光电领域中也有着广阔的应用前景。此外,diamond的氮原子-空位中心可应用于未来固态量子计算。因此,制备高质量diamond和c-BN单晶以及开发其在各领域内的新颖应用无论对于基础科学还... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

立方氮化硼晶格结构

霍尔迁移率cm2/Vs）μe＜20（W/cm·K） K 13霍尔迁移率cm/Vs）μb＜50 sp3杂化形成的是纤锌矿氮化硼（w-BN）, 其原子层沿着B……方式排列的，晶体结构如图 1.2 所示。w-BN 虽然结不过其性质却与 c-BN 非常相似，也是一种超硬材料，通替代材料，应用于切割材料等方面。 的杂化方式是 sp2杂化时，会形成六角氮化硼（hexagonal形氮化硼（rhombohedralboronnitride,r-BN）。h-BN 是一层之间是以 ABAB…方式有序交替排列的，如图 1.3 所示子交替排列呈六角形网络，层间则由较弱的范德瓦尔斯力

图 1.3 六角氮化硼的晶格结构 sp2杂化形成的是菱形氮化硼（r-BN），其结构如图 1.4似，与之不同的是层与层之间是以 ABCABC…方式排列稳定的一个相，具有良好的化学稳定性，在一定条件下会化，其性质也与 h-BN 十分接近，一般被应用于耐高温以

【参考文献】：
期刊论文
[1]立方氮化硼膜的研究进展与应用(上)[J]. 殷红,赵艳.  超硬材料工程. 2015(04)
[2]立方氮化硼薄膜及溅射沉积的研究进展[J]. 王少鹏.  硬质合金. 2013(05)
[3]第一性原理计算研究立方氮化硼空位的电学和光学特性[J]. 李宇波,王骁,戴庭舸,袁广中,杨杭生.  物理学报. 2013(07)
[4]六方氮化硼的制备方法研究进展[J]. 葛雷,杨建,丘泰.  电子元件与材料. 2008(06)
[5]金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备[J]. 王成新,高春晓,张铁臣,刘洪武,李迅,邹广田.  原子与分子物理学报. 2000(04)

博士论文
[1]二维金刚石和氮化硼纳米膜结构及物性的理论研究[D]. 李佳.吉林大学 2015

硕士论文
[1]掺杂立方氮化硼的第一性原理计算[D]. 王帅.兰州理工大学 2016
[2]cBN/hBN界面性质第一原理研究[D]. 陈巧玲.山东大学 2016



本文编号：3510097