The invention provides a method for preparing boron nitride materials, such as boron nitride (BN) or boron carbonitride (BCN). The method may include: providing a substrate; and sublimating the aminoborane complex onto the substrate to obtain a boron nitride material. Boron nitride complexes include, but are not limited to, cycloborazane, aminoborane, trimethylamine borane and triethylamine borane. In addition, the sublimation temperature can be changed to control the composition of the formed boron nitride material. In addition, by using this method, various forms can be obtained, namely membranes, nanotubes and porous foams.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化硼材料及其制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年1月8日提交的新加坡专利申请号10201600155R的优先权,其内容通过引用全部并入本文用于所有目的。
各种实施例涉及氮化硼材料以及制备氮化硼材料的方法。
技术介绍
六方氮化硼(h-BN)由于其类似于石墨的蜂窝状晶格结构,因此也称为“白色石墨”。独特地作为二维(2D)族中的绝缘体,外加其原子平滑度和低密度的表面悬空键(danglingbonds),h-BN表现出许多优异的性能,可以用作为其他2D材料的衬底或介电材料、保护涂层、热界面材料、和散热片,其他2D材料例如是石墨烯、以及用于各种高性能2D异质结构装置和下一代2D异质结构电子器件的过渡金属二硫化物(TMDs)。由于其能够承受苛刻条件,h-BN还可以用作超薄封装层,以防止由于更容易氧化的材料(例如黑磷(BP))导致的装置降解。出于工业化和可制造性的需求,已经探索了各种为实现大距离的原子级薄的h-BN膜的合成技术,例如表面偏析方法、固体源扩散、离子束溅射沉积(IBSD)、脉冲激光沉积(PLD)、反应磁控溅射、以及分子束外延(MBE)。对于BN膜的生长,已经探索了传统的含硼气态前体,例如三溴化硼(BBr3)、三氟化硼(BF3)、三氯化硼(BCl3)以及乙硼烷(B2H6),和含氮气态前体,例如氨(NH3),一起作为原料气体。然而,这些含硼化合物毒性很大,这限制了它们的应用。因此,对于高质量BN膜生长,探索和开发其他毒性较小且成本较低的替代品以及其相应的工艺仍然是迫切需要的。可以通过将CH4混合到反应中,使用另外的含C前体制备包含BN和石墨烯域(BN ...
【技术保护点】
1.一种制备氮化硼材料的方法,所述方法包括:a)提供衬底,以及b)使胺硼烷络合物升华到所述衬底上以获得氮化硼材料,其中,改变进行升华的温度以控制所形成的氮化硼材料的组成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.08 SG 10201600155R1.一种制备氮化硼材料的方法,所述方法包括:a)提供衬底,以及b)使胺硼烷络合物升华到所述衬底上以获得氮化硼材料,其中,改变进行升华的温度以控制所形成的氮化硼材料的组成。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮化硼材料是氮化硼纳米管。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,提供所述衬底包括:提供具有布置在载体上的离散颗粒形式的金属层的衬底。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,提供所述衬底包括:提供具有一个或多个碳纳米管的衬底。5.根据权利要求4所述的方法,还包括:在使所述胺硼烷络合物升华到所述衬底上之后,通过在含氧的环境中且在约400℃至约700℃温度范围内对所述衬底进行退火,从而除去所述一个或多个碳纳米管。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮化硼材料是多孔氮化硼材料。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,提供所述衬底包括:提供具有布置在多孔载体上的金属层的衬底。8.根据权利要求7所述的方法,还包括:在使所述胺硼烷络合物升华到所述衬底上之后,通过对所述衬底进行蚀刻处理从而除去所述衬底。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮化硼材料是氮化硼膜。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,提供所述衬底包括:提供具有布置在载体上的连续形式的金属层的衬底。11.根据权利要求10所述的方法,还包括:在将所述胺硼烷络合物升华到所述衬底上之后,通过对所述衬底进行电化学脱层处理从而除去所述衬底。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,提供所述衬底包括:在惰性环境中,在约700℃或更高,优选地,约700℃至约1100℃的温度范围内对所述衬底进行退火。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其特征在于,在范围为约5分钟至约20分钟的时间段使所述胺硼烷络合物升华到所述衬底上。14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述氮化硼材料作为单层存在于所述衬底上。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述胺硼烷络合物的通式为R3N·BX3,其中X在每次出现时独立地选自氢和卤素,并且R在每次出现时独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、取代或未取...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑颖杰,李红玲,曾绍康,张汉忠,
申请(专利权)人:南洋理工大学,
类型:发明
国别省市:新加坡,SG
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