对铜片上单层和少数层六角化薄膜生长机制的研究
Mingyuan Wang1, Guiwu Liu2, Shuangying Lei1
1Key Laboratory of MEMS of Ministry of Education, School of Integrated Circuits, Southeast University, Nanjing, 210096, China. 230208645@seu.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|June 25, 2024
概括
低压CVD通过阻碍铜上的原子扩散产生单层六角化 (h-BN) 薄膜. 大气压CVD通过促进铜表面的原子扩散,产生几层h-BN膜.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 六角化 (h-BN) 是通过化学蒸汽沉积 (CVD) 在铜 (Cu) 薄膜上合成的.
- 低压CVD (LPCVD) 通常产生单层h-BN,而大气压CVD (APCVD) 则产生几层h-BN薄膜.
- 了解原子规模的生长机制对于控制h-BN薄膜厚度至关重要.
研究的目的:
- 通过LPCVD和APCVD阐明单层和几层h-BN在Cu薄膜上的独特生长机制.
- 为优化h-BN薄膜合成提供理论基础.
主要方法:
- 用第一原则计算来研究增长机制.
- 该研究的重点是对B和N原子在Cu表面上的扩散的被动化效应.
主要成果:
- 在LPCVD中,Cu上的被动化h-BN阻碍了地下B和N原子的扩散,促进单层h-BN的形成.
- 在APCVD中,H受体化h-BN边缘降低了扩散障碍,使B和N原子能够迁移到表面,从而导致少数层的h-BN.
结论:
- h-BN被Cu{111) 或H的被动化决定了前体原子的扩散动力学.
- 这种原子尺度的理解解释了在不同的CVD条件下单层h-BN薄膜与几层h-BN薄膜的形成.
- 这些发现为精确控制铜基板上的h-BN薄膜生长提供了理论基础.
