Research on synthesis of graphene-hBN based multi-heterostructure and the development of its applications

石墨烯-六方氮化硼基多元异质结构的合成研究及其应用开发

• 批准号: 22K14141
• 负责人: 平田 祐樹
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14141/
• 关键词: hBN; PVD; TEM; XPS; hBNナノシート; グラフェン; マルチヘテロ構造

窒素とホウ素が蜂の巣状に互いに強固に共有結合した単原子シートであるhBNナノシートは次世代のマイクロエレクトロニクスやその他の技術に統合できる最も有望な材料であり、将来的には量子コンピューティングや超伝導への応用につながる可能性も期待されている。hBNナノシートの物性は、数十～数百nmサイズの電子結晶の挙動が起源となっており、元素間における種々のナノ力学的相互作用を解明することにより、量子世界のエキゾチックな現象の数々について基礎的な知見を得ることができる。hBNナノシートの機械・電気・光学的特性を自由自在に制御するためには、B-N元素間における種々のナノ力学的相互作用を解明し、薄膜中の組成や結合状態、ナノ構造を原子レベルで制御可能な合成手法の開発が求められている。2022年度はRF電力や熱処理温度といった合成パラメータを変化させ、膜の断面TEM観察とXPSによる構造分析を行った。その結果、RF電力値と熱処理温度を制御することにより、膜の構造の最適化が可能であることを見出した。

HBN纳米片是一种单子纸，氮和硼的纯种方式牢固地共价键合，是蜂窝状的方式，是最有前途的材料，可以将可以集成到下一代微电源和其他技术中，并且预计将在未来未来的量子计算和超级限制中应用。 HBN纳米片的物理特性源自电子晶体的行为，其大小为几十至数百nm，并且通过阐明元素之间的各种纳米力学相互作用，可以在量子世界中的许多外来现象上获得基本知识。为了自由控制HBN纳米片的机械，电气和光学特性，有必要开发一种合成方法，该方法允许原子水平的发展以阐明B-N元元素之间的各种纳米力学相互作用并控制薄膜中的组成，键状态和纳米结构。在2022财年，更改了诸如RF功率和热处理温度之类的合成参数，并使用XPS对膜进行了横截面TEM观察和结构分析。结果，发现可以通过控制RF功率值和热处理温度来优化膜的结构。

项目成果

Manchester Metropolitan University/Manchester Fuel Cell Innovation Centre(英国)

曼彻斯特城市大学/曼彻斯特燃料电池创新中心（英国）

マグネトロンスパッタリングを用いたhBNナノシートの合成及び構造評価

磁控溅射六方氮化硼纳米片的合成和结构评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉井寛太;吉里樹人;平田祐樹;赤坂大樹;大竹尚登
• 通讯作者: 大竹尚登

Structural Analysis of Few-Atomic Layered Hexagonal Boron Nitride Nanosheets Synthesized with Magnetron Sputtering and Heat Annealing Process

磁控溅射和热退火工艺合成的少原子层状六方氮化硼纳米片的结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Hirata;Kanta Yoshii;Mikito Yoshizato;Hiroki Akasaka;Naoto Ohtake
• 通讯作者: Naoto Ohtake

Synthesis of hexagonal boron nitride nanosheets structure with magnetron sputtering and thermal annealing process

磁控溅射和热退火工艺合成六方氮化硼纳米片结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Hirata;Kanta Yoshii;Mikito Yoshizato;Hiroki Akasaka;Naoto Ohtake
• 通讯作者: Naoto Ohtake