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Oxygen-suppressed selective growth of monolayer hexagonal boron nitride on copper twin crystals

Nano Research 2017年第3期10卷 826-833页

作者： Xuemei Li Yao Li Qin Wang Jun Yin Jidong Li Jin Yu Wanlin Guo State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures Key Laboratory for Intelligent Nano Materials and Devicesof the Ministry of Education and Institute of Nanoscience Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China

Controlled growth of hexagonal boron nitride （h-BN） with desired properties is essential for its wide range of applications. Here, we systematically carried out the chemical vapor deposition of monolayer h-BN on Cu twin crystals. It was found that h-BN nucleated and grew preferentially and simultaneously on the narrow twin crystal strips present in the Cu substrates. The density functional theory calculations revealed that the introduction of oxygen could effidently ~ne the selectivity. This is because of the reduction in the dehydrogenation barrier of the precursor molecules by the introduction of oxygen. Our findings throw light on the direct growth of functional h-BN nanoribbons on nano-twinned crystal strips and switching of the growth behavior of h-BN films by oxygen.

关键词： monolayer hexagonalboron nitride copper twin crystals oxygen selectivity chemical vapor deposition

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