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六方氮化硼中的供体-受体对量子发射体
摘要：从量子传感到量子计算，量子发射器在众多应用中必不可少。六方氮化硼 (hBN) 量子发射器是迄今为止最有前途的固态平台之一，因为它们具有高亮度和稳定性以及自旋-光子界面的可能性。然而，对单光子发射器 (SPE) 的物理起源的理解仍然有限。在这里，我们报告了整个可见光谱中 hBN 中的密集 SPE，并提出证据表明大多数这些 SPE 可以通过供体-受体对 (DAP) 很好地解释。基于 DAP 跃迁生成机制，我们计算了它们的波长指纹，与实验观察到的光致发光光谱非常匹配。我们的工作为物理理解 hBN 中的 SPE 及其在量子技术中的应用迈出了一步。关键词：六方氮化硼、单光子发射器、供体-受体对、量子光学■简介
无金属碳和氧掺杂的六方氮化硼光催化剂降解有机污染物
悉尼科技大学土木与环境工程学院，悉尼，新南威尔士州 2007，澳大利亚 韩睿，研究生 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室，沈阳 110819，中国，悉尼科技大学土木与环境工程学院，悉尼，新南威尔士州 2007，澳大利亚，*Andrew Nattestad，DECRA 研究员 ARC 电子材料科学卓越中心，智能聚合物研究所，澳大利亚创新材料研究所，伍伦贡大学，伍伦贡，新南威尔士州 2525，澳大利亚，anattest@uow.edu.au (A. Nattestad)，0000-0002-1311-8951 *孙旭东，教授 东北大学轧制技术与自动化国家重点实验室，沈阳 110819，中国，xdsun@neu.edu.cn (X. Sun) *黄振国，副教授 教授
六方氮化硼在光子芯片上的直接生长可用于高通量表征
采用光学显微镜方法对二维 (2D) 材料中的缺陷进行纳米级表征是光子片上器件的关键步骤。为了提高分析吞吐量，最近开发了基于波导的片上成像平台。然而，它们固有的缺点是必须将 2D 材料从生长基底转移到成像芯片，这会引入污染，可能会改变表征结果。在这里，我们提出了一种独特的方法来规避这些不足，即直接在氮化硅芯片上生长一种广泛使用的 2D 材料（六方氮化硼，hBN），并对完整的原生材料中的缺陷进行光学表征。我们将直接生长方法与标准湿转移法进行了比较，并证实了直接生长的明显优势。虽然在当前工作中用 hBN 进行了演示，但该方法很容易扩展到其他 2D 材料。
六方氮化硼封装的单层 WS2 中的电子迁移率
我们报告了在六方氮化硼封装的双栅极单层 WS2 中的电子传输测量结果。使用从室温到 1.5 K 工作的栅极欧姆接触，我们测量了本征电导率和载流子密度随温度和栅极偏压的变化。本征电子迁移率在室温下为 100 cm2/(Vs)，在 1.5 K 下为 2000 cm2/(Vs)。迁移率在高温下表现出强烈的温度依赖性，与声子散射主导的载流子传输一致。在低温下，由于杂质和长程库仑散射，迁移率达到饱和。单层 WS2 中声子散射的第一性原理计算与实验结果高度一致，表明我们接近这些二维层中传输的本征极限。
从 Fe-Cr 熔剂中生长单同位素六方氮化硼单晶
六方氮化硼 (hBN) 是一种重要的绝缘体，被纳入众多二维电子、光电和光子器件中。天然 hBN 是 20% 10 B 和 80% 11 B 同位素的混合物，而单同位素 hBN 则是一种仅含单一硼同位素（10 B 或 11 B）的变体。因此，单同位素 hBN 具有更高的热导率和更强的中子吸收率（就 h 10 BN 而言），使其非常适合用作中子探测器、纳米柔性电子设备中的热管理材料和基于声子极化的纳米光子学。在这里，我们使用含有单一硼同位素和氮的硼粉合成了近似单同位素的 hBN，并在大气压下从 Fe-Cr 金属熔剂中生长出单晶。剪切（≤1.3 cm -1 ）和层内（≤3.3 cm -1 ）模式的拉曼峰较窄，表明晶体高度有序。在光致发光光谱中，声子辅助跃迁峰的存在也表明晶体质量很高。这种生长方案使我们能够消除 4.1 eV 处的发射。这项工作为研究同位素效应的基本特性和高性能 hBN 器件提供了一种新材料。
ETMOS：外延过渡金属二硫属化物到宽带隙六方半导体上，用于先进
ETMOS 项目旨在通过分子束外延 (MBE) 和脉冲激光沉积 (PLD) 开发电子级过渡金属二硫属化物 (TMD) 的大面积生长。根据最近关于在六方晶体衬底上生长的 MoS2 外延质量的报告和初步结果，我们将推动这些材料在宽带隙 (WBG) 六方半导体 (SiC、GaN、AlN、AlGaN 合金) 和绝缘蓝宝石上的外延层生长。五个合作伙伴在薄膜生长 (CNRS、SAS)、高级特性和模拟 (CNR、HAS、U-Pa)、加工和电子设备原型 (CNR) 方面拥有互补的技能。将在不同衬底 (Si、蓝宝石、SiC、块状 GaN) 上生长 WBG 半导体模板/薄膜，以完全控制起始材料的特性并制备外延就绪表面，从而实现高质量和均匀的 TMD MBE 和 PLD 生长。沉积范围将从单层 (1L) 到几层 (最多 5) MoS2 和 WSe2，并在直径最大为 100 毫米的晶片上控制亚单层厚度。将开发 MBE 或 PLD 期间的 TMD 替代掺杂，重点是 MoS2 的 p+ 掺杂，这对设备应用具有战略意义。除了生长设施外，ETMOS 联盟还拥有整套形态、结构、化学、光学和电扫描探针表征，有助于在每个生长步骤中实现高质量。将通过专门设计的测试设备研究 TMD 的电性能 (掺杂、迁移率、电阻率等) 以及跨 TMD/WBG 异质结的电流传输。实验将通过生长模拟和 WBG 上 TMD 电子能带结构的从头计算来补充。将制定多尺度表征协议，以将我们的外延 TMD 与使用相同或互补沉积方法的其他小组的结果进行对比。最后，将制造利用 TMDs/WBG 异质结特性的器件原型，包括：(i) 基于 p+-MoS2 与 n-GaN 或 n-SiC 原子突变异质结的带间隧穿二极管和晶体管；(ii) MoS2/GaN 和 MoS2/SiC UV 光电二极管；(iii) 具有 Al(Ga)N/GaN 发射极和 1L TMD 基极的热电子晶体管。开发的材料/工艺的目标是在项目结束时达到 TRL=5。由于 ETMOS 合作伙伴与 SiC 和 GaN 领域的领先工业企业（STMicroelectronics、TopGaN、Lumilog）保持着持续合作，因此来自行业的代表将成为 ETMOS 顾问委员会的成员，为工艺与生产环境的兼容性提供指导。我们的 TMDs 生长活动与常用的 CVD 方法高度互补。我们预计与石墨烯旗舰项目第 1 和第 3 部门的团队将产生强大的协同作用，从而促进欧洲在 TMD 和设备应用大面积增长方面的能力。
金属涂层晶片上六方氮化硼的化学气相沉积及电阻开关器件的无转移制造
在电子设备结构中引入层状二维 (2D) 材料是提升电子设备性能和提供附加功能的一种有趣策略。例如，石墨烯（导电性）已用作电容器 [ 1 ] 和电池 [ 2 ] 中的电极，而过渡金属二硫属化物 (TMD)，例如 MoS 2 、 WS 2 和 WSe 2（半导体性），常用作场效应晶体管 (FET) 和光电探测器 [ 3 – 5 ] 中的沟道。六方氮化硼 (h-BN) 是由 B 和 N 原子排列成 sp 2 六方晶格的二维层状材料，其带隙为 5.9 eV [ 6 ]。因此，h-BN 是一种电绝缘体，并且在许多不同的应用中非常有用。到目前为止，h-BN 已被证明是一种非常可靠的 FET 栅极电介质，并且能够比高 k 电介质更好地抵抗电应力 [7,8]，因为