二維（Two-dimensional:2D）材料,包括石墨烯、硅烯、黑磷、六方氮化硼（h-BN）、石墨化碳氮化物（g-C3N4）、石墨化氧化鋅（g-ZnO）、二硫化鉬（MoS2）等,因其優(yōu)異的性能和原子層狀結(jié)構(gòu)以及在電子、光電器件中的廣泛應(yīng)用而備受關(guān)注。而在眾多2D材料中,2D-h-BN是石墨烯的同形異構(gòu)體,具有非常相似的層狀結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的光電特性以及機(jī)械魯棒性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性和耐腐蝕性。因此,它被廣泛地應(yīng)用于場效應(yīng)晶體管、隧道器件、深紫外光發(fā)射器和探測器、光電器件和微納機(jī)械系統(tǒng)（M/NEMS）中以及用作耐高溫涂層材料、潤滑抗磨和防腐材料以及介質(zhì)層等。2D-h-BN被認(rèn)為是最有前途的材料之一,同時(shí)它也可以與其他2D材料集成,如石墨烯和過渡金屬雙鹵代烴（TMDC）,用于下一代NEMS和其它技術(shù)。除此之外,眾所周知h-BN納米片（h-BNNS）由于其較寬的帶隙使得它完全絕緣,該性質(zhì)極大地制約了其在半導(dǎo)體或?qū)щ奙/NEMS中的應(yīng)用。其次,雖然2D-h-BN納米材料具有優(yōu)異的潤滑性能,被常用到各類潤滑劑中,但是與石墨烯相比,由于B和N原子的電負(fù)性不同,層間除了存在弱范德華（vdW）力之外,... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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圖１．１二維新材料和范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖［７］

有用的絕緣和導(dǎo)熱填料，深紫外光源，石墨烯基疊層器件介質(zhì)層的理想材料［１７］，??化妝品，微波透明屏蔽等等［１８］。此外，Ａ－ＢＮ具有非常高的熱和化學(xué)穩(wěn)定性，??因此也廣泛用于持久耐高溫坩堝，抗氧化潤滑劑，工業(yè)防護(hù)涂料等［１９－２１］。此外，??／７—ＢＮ具有優(yōu)良的耐腐蝕性，對四氯化碳、乙醇、汽油、苯、丙酮、濃硫酸、濃??硝酸等等的腐蝕性溶液都是穩(wěn)定的，Ａ－ＢＮＮＳ與所有的熔融金屬都幾乎是無作用??的［２２ｈ?／？－ＢＮ還具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，是導(dǎo)熱塑料與導(dǎo)熱橡膠的添加劑［２３］。此??夕卜，／？－ＢＮ還表現(xiàn)出一種極端的光學(xué)各向異性［２４］，這種各向異性正被用于雙曲??聲子極化子的應(yīng)用中［２５，?２６］。??

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???１．４．２二硫化鉬??二硫化鉬（ｍ〇ｓ２）塊體具有八面體配位四方晶系（ｉｎ、鉬原子三棱柱配位??八方對稱晶系（２／／）和斜方對稱晶系（３７？）二種晶體結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定最常見??的狀態(tài)是六方對稱結(jié)構(gòu)（圖ｌ－５（ａ））［１１２］。在２ＤＭｏＳ２薄膜中，既存在１／／結(jié)構(gòu)，??也存在ｉｒ構(gòu)型，其中最穩(wěn)定的是１／／構(gòu)型。單層ＭｏＳ２由Ｓ－Ｍｏ－Ｓ三層原子構(gòu)成??（圖ｌ－５（ｂ）），夾層每個(gè)Ｓ原子和中間層三個(gè)Ｍｏ原子通過共價(jià)鍵結(jié)合，中間層??每個(gè)Ｍｏ原子通過共價(jià)鍵與兩個(gè)夾層的六個(gè)Ｓ原子相結(jié)合，在Ｍ〇Ｓ２層內(nèi)具有很??強(qiáng)的化學(xué)鍵，保證了?２Ｄ材料的穩(wěn)定性。由于Ｍ〇Ｓ２層與層之間通過范德華力結(jié)??合，層間距約為６．５Ａ?（圖ｌ－５（ｂ）），耦合作用很弱，因而很容易被分離成獨(dú)立的??單層材料。對于１＾〇８２塊體或多層材料，即使很小的剪切力也可以導(dǎo)致層間發(fā)生??滑動，因此常用做高級固體潤滑劑，特別適用于高溫高壓下。但是Ｍ〇Ｓ２用于摩??擦材料的主要功能是低溫時(shí)減摩，高溫時(shí)增摩，燒失量小，在摩擦材料中易揮發(fā)。??〇?＾?＾?一?ａ??ｍｍ??ｃ?４?４?ｃ?＞：；??ｉ?１Ｔ??Ｖ?Ｖ?１?？?Ｎｌ＼?？?？?Ｉ?ｓ?？?ｆ??＇０：?ＩＰ：?：?Ｖ、??－?ｍｕ?ｌ??ｉ?，：、＇?３Ｒ??（ａ）??ＭｏＳ．．?ｂｕｌｋ?ＭｏＳ，?ｍｏｎｏｌａｙｅｒ??＾?＾?＾?？?Ｍ＂?「?＾?ｋ?ｒ?！?ｍ?ｋ?ｒ??（ｂ）?（ｃ）??圖１－５?ＭｏＳ２?（ａ）晶形結(jié)構(gòu)［１１２］、（ｂ）層狀結(jié)構(gòu)［１１３】以及（ｃ）塊體和單層結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)［１１４］。??２８??


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