{"id":320,"date":"2026-05-07T17:14:14","date_gmt":"2026-05-07T09:14:14","guid":{"rendered":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/?p=320"},"modified":"2026-05-07T17:14:14","modified_gmt":"2026-05-07T09:14:14","slug":"heksagoninio-boro-nitrido-savybes-ir-pritaikymas-siuolaikineje-elektronikoje","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/hexagonal-boron-nitride-properties-and-applications-in-modern-electronics\/","title":{"rendered":"\u0160e\u0161iakampis boro nitridas: Savyb\u0117s ir pritaikymas \u0161iuolaikin\u0117je elektronikoje"},"content":{"rendered":"<h1>\u0160e\u0161iakampis boro nitridas: Savyb\u0117s ir pritaikymas \u0161iuolaikin\u0117je elektronikoje<\/h1>\n<h2>Pagrindin\u0117s i\u0161vados<\/h2>\n<p>\u0160e\u0161iakampio boro nitridas - unikalus \u0161ilumini\u0173, elektrini\u0173 ir mechanini\u0173 savybi\u0173 derinys, leid\u017eiantis spr\u0119sti svarbiausius \u0161iuolaikin\u0117s puslaidininki\u0173 technologijos u\u017edavinius.<\/p>\n<p>\u2022 <strong>Puikus \u0161ilumos valdymas<\/strong>: h-BN pasi\u017eymi i\u0161skirtiniu 585 W\/m-K \u0161ilumos laidumu plok\u0161tumoje, tod\u0117l galima efektyviai i\u0161sklaidyti \u0161ilum\u0105 didel\u0117s galios 3D integrini\u0173 grandyn\u0173 ir sud\u0117tini\u0173 prietais\u0173 architekt\u016brose.<\/p>\n<p>\u2022 <strong>Itin \u017eemos dielektrin\u0117s charakteristikos<\/strong>: Amorfini\u0173 BN pl\u0117veli\u0173 dielektrin\u0117s konstantos siekia 1,78 ir prilygsta oro savyb\u0117ms, tuo pa\u010diu i\u0161laikant 7,3 MV\/cm atsparum\u0105 pramu\u0161imui, kad b\u016bt\u0173 galima naudoti pa\u017eangiausiose jungtyse.<\/p>\n<p>\u2022 <strong>Patobulintas 2D med\u017eiagos veikimas<\/strong>: h-BN substratai padidina grafeno ne\u0161ikli\u0173 judrum\u0105 nuo 5000-10 000 cm\u00b2\/V-s iki 20 000-60 000 cm\u00b2\/V-s, o tai i\u0161 esm\u0117s kei\u010dia naujos kartos elektroninius prietaisus.<\/p>\n<p>\u2022 <strong>mastelio sintez\u0117s metodai<\/strong>: CVD, ALD ir MOCVD technologijos leid\u017eia gaminti plok\u0161tel\u0117s masteliu, kontroliuojant atominio lygio stor\u012f, tod\u0117l komercin\u0117 integracija puslaidininki\u0173 gamyboje tampa \u012fmanoma.<\/p>\n<p>\u2022 <strong>Auk\u0161\u010diausias dielektrinis patikimumas<\/strong>: h-BN pasi\u017eymi didesniais nei 15 MV\/cm pramu\u0161imo laukais ir nuo 10-\u2078 iki 10-\u00b9\u2070 A\/cm\u00b2 nuot\u0117kio srov\u0117mis, o tai gerokai lenkia tradicines med\u017eiagas, tokias kaip silicio nitridas ir aliuminio oksidas.<\/p>\n<p>I\u0161skirtini\u0173 savybi\u0173 ir pa\u017eangi\u0173 sintez\u0117s metod\u0173 derm\u0117 leid\u017eia heksagonin\u012f boro nitrid\u0105 laikyti kermine med\u017eiaga, kuri paskatins kit\u0105 puslaidininki\u0173 inovacij\u0173 bang\u0105, ypa\u010d \u0161ilumos valdymo ir itin ma\u017eo k dielektriko srityse.<\/p>\n<p>\u0160e\u0161iakampis boro nitridas yra labai svarbi med\u017eiaga mikroelektronikos ir puslaidininki\u0173 technologij\u0173 pa\u017eangai. \u0160is termi\u0161kai ir chemi\u0161kai atsparus ugniai atsparus boro ir azoto junginys strukt\u016bri\u0161kai pana\u0161us \u012f grafit\u0105. Ta\u010diau jis pasi\u017eymi puikiu \u0161iluminiu ir cheminiu stabilumu, kuriam tradicin\u0117s med\u017eiagos negali prilygti. Boro nitrido keramika yra \u012fvairi\u0173 strukt\u016brini\u0173 form\u0173, o \u0161e\u0161iakampis variantas (h-BN) yra stabiliausias i\u0161 vis\u0173 jo polimorf\u0173. \u0160iuolaikin\u0117je elektronikoje h-BN vertingas d\u0117l unikalaus savybi\u0173 derinio: didelio \u0161ilumos laidumo, stiprios elektros izoliacijos, atsparumo dilimui ir chemin\u0117ms med\u017eiagoms bei i\u0161skirtini\u0173 savybi\u0173 auk\u0161toje temperat\u016broje. \u0160iame straipsnyje nagrin\u0117sime pagrindines \u0161e\u0161iakampio boro nitrido savybes ir susipa\u017einsime su sintez\u0117s ir nusodinimo b\u016bdais. Taip pat aptarsime vis platesn\u012f jo taikym\u0105 mikroelektronikoje ir puslaidininkiniuose \u012ftaisuose.<\/p>\n<h2>Strukt\u016brin\u0117s formos ir pagrindin\u0117s savyb\u0117s<\/h2>\n<h3>\u0160e\u0161iakampio BN (h-BN) kristalin\u0117 strukt\u016bra<\/h3>\n<p>Boro nitridas kristalizuojasi daugiasluoksn\u0117je \u0161e\u0161iakamp\u0117je strukt\u016broje, priklausan\u010dioje erdvinei grupei P6\u2083\/mmc. Kiekviename sluoksnyje yra boro ir azoto atom\u0173, kurie kovalenti\u0161kai jungiasi sp\u00b2 hibridizacijos b\u016bdu ir sudaro korio tinklel\u012f, kuriame kiekvienas boro atomas jungiasi su trimis azoto atomais ir atvirk\u0161\u010diai. Tinklelio parametrai a = 2,504 \u00c5 ir c = 6,656 \u00c5, o tarpas tarp sluoksni\u0173 yra 0,333 nm. Silpnos van der Vaalso j\u0117gos laiko \u0161iuos sluoksnius kartu ir lemia b\u016bding\u0105 anizotropin\u012f elges\u012f, kuris apibr\u0117\u017eia daugel\u012f h-BN savybi\u0173. Boro (2,04) ir azoto (3,04) elektroneigiamumo skirtumas sukuria polin\u012f kovalentin\u012f ry\u0161\u012f, kuris lemia dalin\u012f jonin\u012f pob\u016bd\u012f. Tai sustiprina plok\u0161tumin\u0119 strukt\u016br\u0105.<\/p>\n<h3>Kubinio BN (c-BN) ir amorfinio BN (a-BN) variantai<\/h3>\n<p>Kubinis boro nitridas turi sfalerito strukt\u016br\u0105, kurioje boro ir azoto atomai yra tetraedri\u0161kai sujungti sp\u00b3 hibridizacijos b\u016bdu. Pirm\u0105 kart\u0105 susintetintas 1957 m. auk\u0161to sl\u0117gio ir auk\u0161tos temperat\u016bros s\u0105lygomis, c-BN pasi\u017eymi 4500 kp\/mm\u00b2 kietumu, palyginti su 8000 kp\/mm\u00b2 deimanto kietumu. Med\u017eiaga pasi\u017eymi netiesioginiu juostos tarpu, kuris svyruoja nuo 5,4 iki 7,0 eV, o gardel\u0117s konstanta yra 3,615 \u00c5. c-BN i\u0161laiko \u0161ilumin\u012f stabilum\u0105 iki 1 000 \u00b0C, kai prasideda oksidacija. Tai vir\u0161ija deimanto stabilumo rib\u0105 - 800 \u00b0C.<\/p>\n<p>Amorfinis BN turi apdorojimo privalum\u0173 d\u0117l sintez\u0117s \u017eemoje temperat\u016broje. Plonos kaip 3 nm pl\u0117vel\u0117s pasi\u017eymi ma\u017ea 1,78 dielektrine skvarba, esant 100 kHz da\u017eniui. Dielektrin\u0117 charakteristika kinta priklausomai nuo nusodinimo temperat\u016bros. Atominio sluoksnio nusodinimas 65 \u00b0C, 150 \u00b0C ir 250 \u00b0C temperat\u016broje duoda atitinkamai 8,6, 4,6 ir 4,3 \u03ba vertes.<\/p>\n<h3>\u0160ilumos laidumo ir \u0161ilumos i\u0161sklaidymo charakteristikos<\/h3>\n<p>\u0160e\u0161iakampis BN pasi\u017eymi gana ry\u0161kiu anizotropiniu \u0161iluminiu perne\u0161imu. Monoizotopini\u0173 \u00b9\u2070B h-BN kristal\u0173 plok\u0161tumos \u0161iluminis laidumas kambario temperat\u016broje yra 585 W m-\u00b9 K-\u00b9, t. y. apie 80% didesnis nei nat\u016braliai randamo h-BN. Viensluoksnio BN \u0161iluminis laidumas siekia 751 W\/mK ir u\u017eima antr\u0105 viet\u0105 tarp puslaidininki\u0173 ir izoliatori\u0173 pagal \u0161ilumos laidum\u0105 svorio vienetui. Monoizotopinio \u00b9\u2070B bandini\u0173 laidumas u\u017e plok\u0161tumos rib\u0173 i\u0161lieka daug ma\u017eesnis - 3,5 \u00b1 0,8 W m-\u00b9 K-\u00b9. Eksfoliuot\u0173 dribsni\u0173 matavimai skersin\u0117je plok\u0161tumoje rodo stipri\u0105 priklausomyb\u0119 nuo storio. Vert\u0117s ma\u017e\u0117ja nuo 8,1 \u00b1 0,5 W m-\u00b9 K-\u00b9, kai storis 585 nm, iki 0,20 \u00b1 0,06 W m-\u00b9 K-\u00b9, kai storis 7 nm.<\/p>\n<h3>Dielektrin\u0117s savyb\u0117s ir juostos sand\u016bros elgsena<\/h3>\n<p>Viensluoksnio h-BN tiesioginis tarpas kambario temperat\u016broje yra 6,42 eV, o birioje formoje jis pereina \u012f netiesiogin\u012f tarp\u0105, kuris yra apie 5,95 eV. Dielektrin\u0117 charakteristika priklauso nuo krypties. Plok\u0161tumos dielektrin\u0117 skvarba svyruoja nuo 6,82 iki 6,93, o u\u017e plok\u0161tumos rib\u0173 - nuo 3,29 iki 3,76. Skirtingo storio sluoksniams plok\u0161tumos komponent\u0117 i\u0161lieka santykinai pastovi. I\u0161 plok\u0161tumos i\u0161einanti konstanta padid\u0117ja ma\u017edaug 15% nuo monosluoksnio iki mas\u0117s.<\/p>\n<h2>Sintez\u0117s ir nusodinimo metodai<\/h2>\n<p>Gaminant auk\u0161tos kokyb\u0117s \u0161e\u0161iakamp\u012f boro nitrid\u0105 reikia tik tiksliai kontroliuoti nusodinimo parametrus ir pirmtako chemij\u0105. Atsirado keli sintez\u0117s b\u016bdai, kuri\u0173 kiekvienas turi savit\u0173 privalum\u0173 konkre\u010dioms reikm\u0117ms.<\/p>\n<h3>Cheminio nusodinimo i\u0161 gar\u0173 (CVD) metodai<\/h3>\n<p>CVD teb\u0117ra vyraujantis didelio ploto h-BN sintez\u0117s metodas. \u0160iame procese borazinas (B\u2083N\u2083H\u2086) arba amoniako boranas (NH\u2083BH\u2083) naudojami kaip vieno \u0161altinio pirmtakai ant katalizini\u0173 metalini\u0173 substrat\u0173, \u012fskaitant Cu ir Ni. \u017demo sl\u0117gio CVD, kai temperat\u016bra artima 1000 \u00b0C, o sl\u0117gis ma\u017eesnis nei 250 Torr, leid\u017eia kontroliuoti sluoksni\u0173 augim\u0105. Cu substrat\u0173 storis tiesi\u0161kai did\u0117ja su augimo laiku, kai borazino dalinis sl\u0117gis vir\u0161ija 17 mTorr. Auginant LPCVD ant Si\u2083N\u2084\/Si substrat\u0173 gaunamos i\u0161tisin\u0117s h-BN pl\u0117vel\u0117s, kuri\u0173 \u0161iurk\u0161tumas, palyginti su pagrindo pavir\u0161iais, suma\u017e\u0117ja 3,4 karto. D\u0117l to grafeno judrumas yra 1200 cm\u00b2\/Vs, palyginti su 400 cm\u00b2\/Vs ant pliko Si\u2083N\u2084.<\/p>\n<h3>Atominio sluoksnio nusodinimo (ALD) procesas<\/h3>\n<p>ALD suteikia galimyb\u0119 kontroliuoti atominio mastelio stor\u012f nuosekliai veikiant pirmtakus. Naudojant plazmos sustiprint\u0105 ALD, h-BN nusodinamas 250-350 \u00b0C temperat\u016broje, o augimo greitis yra 1,1 \u00c5\/cikl\u0105, naudojant trietilborato ir N\u2082\/H\u2082 plazm\u0105. ALD temperat\u016brinis langas apima 80-175 \u00b0C, kai naudojami BCl3 arba TDMAB pirmtakai su NH\u2083 reagentais. Elektron\u0173 sustiprinta ALD pasiekiama kambario temperat\u016bros nusodinimo, naudojant borazino ir elektron\u0173 ekspozicijas, o did\u017eiausia augimo sparta yra 3,2 \u00c5\/cikl\u0105, esant 80-160 eV elektron\u0173 energijoms.<\/p>\n<h3>Metalo organinio CVD (MOCVD) metodai<\/h3>\n<p>MOCVD leid\u017eia u\u017etikrinti plok\u0161tel\u0117s dyd\u017eio vienodum\u0105 naudojant trietilboran\u0105 (TEB) ir NH\u2083 pirmtakus. Impulsinio re\u017eimo MOCVD, esant 1000 \u00b0C temperat\u016brai, pasiekiamas konformalus augimas ant Si pagrindu sukurt\u0173 45 nm \u017eingsnio ir 7:1 kra\u0161tini\u0173 santykio nanovamzdeli\u0173. Augimo greitis siekia 70 nm\/min, tinkamai valdant TEB sraut\u0105. Procesui tereikia auk\u0161tesn\u0117s nei 950 \u00b0C temperat\u016bros, kad b\u016bt\u0173 u\u017etikrintos didelio amoniako ir auk\u0161to sl\u0117gio s\u0105lygos.<\/p>\n<h3>Augimo \u017eemoje temperat\u016broje metodai<\/h3>\n<p>Indukctively coupled plasma CVD, naudojant borazin\u0105, 400-500 \u00b0C temperat\u016broje ant kvarco ir Si sintezuojamas daugiasluoksnis h-BN. Optimalios s\u0105lygos - 500 \u00b0C substrato temperat\u016bra ir 180 W radijo da\u017eni\u0173 galia su kombinuotomis H\u2082 ir N\u2082 ne\u0161an\u010diosiomis dujomis. Taip gaunamos didesnio nei 50 nm storio pl\u0117vel\u0117s.<\/p>\n<h3>Pagrindo parinkimo ir integravimo i\u0161\u0161\u016bkiai<\/h3>\n<p>Metaliniams substratams, tokiems kaip Cu ir Ni, reikia tik perk\u0117limo po augimo proces\u0173, kurie sukelia u\u017eter\u0161tum\u0105 ir mechaninius pa\u017eeidimus. Nekatalitiniams substratams, tokiems kaip SiO\u2082 ir safyras, reikia auk\u0161tesn\u0117s nei 900 \u00b0C temperat\u016bros, kad b\u016bt\u0173 \u012fveikti energetiniai barjerai. Epitaksinis augimas ant Si\u2083N\u2084 pa\u0161alina perk\u0117limo etapus, i\u0161laikant suderinamum\u0105 su puslaidininki\u0173 apdorojimu.<\/p>\n<h2>Mikroelektronikos ir puslaidininkini\u0173 prietais\u0173 taikymas<\/h2>\n<p>Apra\u0161ytos sintez\u0117s galimyb\u0117s leid\u017eia \u0161e\u0161iakampio boro nitridui spr\u0119sti svarbiausius \u0161iuolaikini\u0173 puslaidininkini\u0173 prietais\u0173 u\u017edavinius.<\/p>\n<h3>Itin ma\u017eo k dielektrin\u0117 med\u017eiaga jungtims<\/h3>\n<p>3 nm storio amorfinio boro nitrido pl\u0117vel\u0117s pasiek\u0117 itin ma\u017eas dielektrines konstantas - 1,78, kai da\u017enis 100 kHz, ir 1,16, kai da\u017enis 1 MHz. \u0160ios vert\u0117s priart\u0117ja prie oro dielektrin\u0117s konstantos, i\u0161laikydamos 7,3 MV\/cm pramu\u0161am\u0105j\u0105 j\u0117g\u0105. Taigi a-BN apsaugo nuo vario difuzijos \u012f silic\u012f at\u0161iauriomis s\u0105lygomis ir, palyginti su neapsaugotomis strukt\u016bromis, pailgina prietaiso tarnavimo laik\u0105 trimis eil\u0117mis. Vertikaliai tekst\u016bruotas u\u017epurk\u0161tas h-BN pasi\u017eymi 57 W\/m*K \u0161ilumos laidumu per plok\u0161tum\u0105, kai nusodinimo temperat\u016bra yra \u017eemesn\u0117 nei 400 \u00b0C. Tai leid\u017eia patikimai i\u0161pl\u0117sti iki devyni\u0173 didel\u0117s galios lygmen\u0173 3D integrini\u0173 grandyn\u0173.<\/p>\n<h3>2D med\u017eiag\u0173 substratas ir hermetizuojantis sluoksnis<\/h3>\n<p>\u0160e\u0161iakampis BN u\u017etikrina lyg\u0173 pavir\u0161i\u0173, d\u0117l kurio grafeno ne\u0161ikli\u0173 judrumas padid\u0117ja nuo 5000-10 000 cm\u00b2\/V-s ant SiO\u2082 iki 20 000-60 000 cm\u00b2\/V-s. Visi\u0161kas hermeti\u0161kumas suma\u017eina priemai\u0161\u0173 sklaid\u0105 iki dviej\u0173 eili\u0173 \u017eemoje temperat\u016broje.<\/p>\n<h3>Vart\u0173 dielektrikai lauko tranzistoriuose<\/h3>\n<p>Keli\u0173 sluoksni\u0173 h-BN pasi\u017eymi didesniais nei 10 MV\/cm pramu\u0161amaisiais laukais, o nuot\u0117kio srov\u0117s siekia nuo 10-\u2078 iki 10-\u00b9\u2070 A\/cm\u00b2. Platinos ir HBN u\u017etvar\u0173 kr\u016bviai pasi\u017eymi 500 kart\u0173 ma\u017eesniu nuot\u0117kiu nei aukso pagrindu sukurtos konfig\u016bracijos ir pasiekia bent 25 MV\/cm dielektrin\u012f stipr\u012f.<\/p>\n<h3>\u0160ilumos valdymas sud\u0117tini\u0173 prietais\u0173 architekt\u016brose<\/h3>\n<p>Aukso nanovamzdeli\u0173 padengimas hBN suma\u017eina temperat\u016brin\u012f \u0161uol\u012f 40% ir padidina pramu\u0161imo srov\u0117s tank\u012f 30%. hBN ant SiGe nanovamzdeli\u0173 suma\u017eina darbin\u0119 temperat\u016br\u0105 500 K, esant optiniam su\u017eadinimui.<\/p>\n<h2>Med\u017eiagos apib\u016bdinimas ir na\u0161umo lyginamieji rodikliai<\/h2>\n<p>Tiksliais apib\u016bdinimo metodais nustatoma, ar heksagoninis boro nitridas atitinka grie\u017etus elektronin\u0117s integracijos reikalavimus.<\/p>\n<h3>Dielektrin\u0117s konstantos ir pramu\u0161imo \u012ftampos matavimai<\/h3>\n<p>Metalas-izoliatorius-metalas kondensatori\u0173 strukt\u016bros leid\u017eia tiesiogiai i\u0161gauti dielektrines konstantas atliekant talpos ir \u012ftampos matavimus. U\u017e plok\u0161tumos rib\u0173 esanti elektrin\u0117 skvarba susiaur\u0117ja iki 3,4\u00b10,2. Atliekant \u012ftampos \u012ftampos bandymus, matuojama pramu\u0161imo elgsena. Esant nulinei mechaninei \u012ftampai, plon\u0173 nanoplok\u0161teli\u0173 pramu\u0161imo laukas yra 15,7 MV\/cm, o 3 nm pl\u0117vel\u0117s pasiekia 21 MV\/cm. Storis daro didel\u0119 \u012ftak\u0105 dielektriniam stiprumui. 4,6 nm bandini\u0173 E63.2% yra 15,1 MV\/cm, o 41,3 nm pl\u0117vel\u0117se \u0161is rodiklis suma\u017e\u0117ja iki 10,4 MV\/cm.<\/p>\n<h3>\u0160iluminio laidumo bandymo metodai<\/h3>\n<p>Laiko srities termorefleksija su kintamu d\u0117m\u0117s dyd\u017eiu matuoja laidum\u0105 plok\u0161tumoje ir per plok\u0161tum\u0105 tuo pa\u010diu metu, reguliuojant lazerio d\u0117m\u0117s matmenis, atsi\u017evelgiant \u012f terminio \u012fsiskverbimo gyl\u012f. Optotermin\u0117 Ramano spektroskopija stebi nuo temperat\u016bros priklausan\u010dius smail\u0117s poslinkius, kad b\u016bt\u0173 galima nustatyti \u0161iluminio perne\u0161imo savybes.<\/p>\n<h3>Pavir\u0161iaus kokyb\u0117 ir s\u0105sajos savyb\u0117s<\/h3>\n<p>Rinkoje parduodamas CVD h-BN pasi\u017eymi gerokai prastesne nuot\u0117kio srove ir elektriniu homogeni\u0161kumu nei med\u017eiaga, gauta mechaninio eksfoliavimo b\u016bdu. Tarpusavio sp\u0105st\u0173 tankis tarp h-BN ir Ge substrat\u0173 svyruoja nuo 10\u00b9\u00b9 iki 10\u00b9\u00b2 cm-\u00b2 eV-\u00b9.<\/p>\n<h3>Palyginimas su tradicin\u0117mis dielektrin\u0117mis med\u017eiagomis<\/h3>\n<p>Boro nitrido dielektrin\u0117 skvarba vir\u0161ija silicio nitrido 8,0-10 interval\u0105 ir suma\u017eina signalo v\u0117linim\u0105 auk\u0161to da\u017enio srityse. Atsparumo stipris siekia 61-200 kV\/mm. Tai labai svarbu, nes tai rei\u0161kia, kad aliuminio oksido 8,9-12 kV\/mm stiprumas gerokai atsilieka.<\/p>\n<h2>I\u0161vada<\/h2>\n<p>\u0160e\u0161iakampis boro nitridas d\u0117l savo i\u0161skirtinio \u0161ilumos laidumo, puiki\u0173 dielektrini\u0173 savybi\u0173 ir cheminio stabilumo pasirod\u0117 es\u0105s labai svarbi naujos kartos elektronikos med\u017eiaga. D\u0117l pa\u017eangi\u0173 sintez\u0117s metod\u0173 tapo \u012fmanoma gaminti dideliais kiekiais ir integruoti \u012f itin ma\u017eo k skai\u010diaus jungtis, u\u017et\u016bros dielektrikus ir \u0161ilumos valdymo sistemas. Med\u017eiaga pranoksta tradicinius dielektrikus kritiniuose standartuose. D\u0117l to h-BN tampa gyvybi\u0161kai svarbia technologija, kuri pad\u0117s optimizuoti puslaidininki\u0173 inovacijas ir patenkinti sud\u0117tingus \u0161iuolaikini\u0173 mikroelektronini\u0173 prietais\u0173 reikalavimus.<\/p>\n<h2>DUK<\/h2>\n<p><strong>Q1. Kuo \u0161e\u0161iakampio boro nitridas vertingas elektronikos srityje?<\/strong> \u0160e\u0161iakampis boro nitridas pasi\u017eymi keliomis svarbiausiomis savyb\u0117mis, d\u0117l kuri\u0173 jis idealiai tinka \u0161iuolaikinei elektronikai: dideliu \u0161ilumos laidumu (iki 585 W m-\u00b9 K-\u00b9 plok\u0161tumoje), puikia elektrine izoliacija ir pla\u010dia, ma\u017edaug 6 eV juosta, i\u0161skirtiniu cheminiu ir \u0161iluminiu stabilumu auk\u0161toje temperat\u016broje bei ma\u017ea dielektrine skvarba. D\u0117l \u0161i\u0173 savybi\u0173 h-BN leid\u017eia spr\u0119sti pagrindinius puslaidininkini\u0173 prietais\u0173 u\u017edavinius, \u012fskaitant \u0161ilumos i\u0161sklaidym\u0105, signalo v\u0117linimo ma\u017einim\u0105 ir prietais\u0173 patikimum\u0105.<\/p>\n<p><strong>Q2. Kaip heksagoninis boro nitridas skiriasi nuo kubinio boro nitrido?<\/strong> \u0160e\u0161iakampis boro nitridas (h-BN) pasi\u017eymi \u012f grafit\u0105 pana\u0161ia daugiasluoksne strukt\u016bra su sp\u00b2 jungtimi ir yra stabiliausias polimorfas aplinkos s\u0105lygomis. Kubinis boro nitridas (c-BN) turi \u012f deimant\u0105 pana\u0161i\u0105 strukt\u016br\u0105 su sp\u00b3 jungtimi ir pasi\u017eymi ypatingu kietumu (4 500 kp\/mm\u00b2), nusileid\u017eian\u010diu tik deimantui. c-BN reikia sintetinti auk\u0161tu sl\u0117giu ir auk\u0161toje temperat\u016broje, o h-BN galima nusodinti \u017eemesn\u0117je temperat\u016broje. Kiekviena forma naudojama skirtingoms reikm\u0117ms: h-BN puikiai tinka elektronikai ir \u0161ilumos valdymui, o c-BN - pjovimo \u012frankiams ir abrazyvams.<\/p>\n<p><strong>Q3. Kokie yra pagrindiniai \u0161e\u0161iakampio boro nitrido pl\u0117veli\u0173 sintez\u0117s b\u016bdai?<\/strong> Pagrindiniai sintez\u0117s metodai: cheminis nusodinimas i\u0161 gar\u0173 (CVD), kai temperat\u016bra artima 1000 \u00b0C, naudojant tokius pirmtakus kaip borazinas arba amoniako boranas, atom\u0173 sluoksni\u0173 nusodinimas (ALD), kai 250-350 \u00b0C temperat\u016broje galima kontroliuoti atominio mastelio stor\u012f, metal\u0173 organinis nusodinimas (MOCVD), kai naudojamas trietilboranas ir amoniakas, siekiant plok\u0161teli\u0173 mastelio vienodumo, ir \u017eemos temperat\u016bros plazminiai metodai, kai nusodinama 400-500 \u00b0C temperat\u016broje. Kiekvienas metodas turi savit\u0173 privalum\u0173, susijusi\u0173 su konkre\u010diomis taikymo sritimis ir suderinamumu su substratais.<\/p>\n<p><strong>Q4. Kod\u0117l \u0161e\u0161iakampio boro nitridas naudojamas kaip grafeno prietais\u0173 substratas?<\/strong> \u0160e\u0161iakampio boro nitrido keramika u\u017etikrina atomi\u0161kai lyg\u0173, chemi\u0161kai inerti\u0161k\u0105 pavir\u0161i\u0173, kuris labai pagerina grafeno veikim\u0105. Kai grafenas dedamas ant h-BN substrat\u0173 vietoj tradicinio silicio dioksido, ne\u0161ikli\u0173 judrumas padid\u0117ja nuo 5 000-10 000 cm\u00b2\/V-s iki 20 000-60 000 cm\u00b2\/V-s. Visi\u0161kas grafeno \u012fterpimas tarp h-BN sluoksni\u0173 dar labiau suma\u017eina priemai\u0161\u0173 sklaid\u0105 iki dviej\u0173 eili\u0173, tod\u0117l pager\u0117ja elektronin\u0117s savyb\u0117s ir prietais\u0173 na\u0161umas.<\/p>\n<p><strong>Q5. Koki\u0105 dielektrin\u0119 skvarb\u0105 ir pramu\u0161imo \u012ftamp\u0105 pasiekia \u0161e\u0161iakampis boro nitridas?<\/strong> \u0160e\u0161iakampio boro nitrido dielektrin\u0117 skvarba svyruoja nuo 4,0 iki 4,4 ir yra ma\u017eesn\u0117 nei silicio nitrido (8,0-10), tod\u0117l jis naudingas ma\u017einant signalo v\u0117linim\u0105 auk\u0161to da\u017enio \u012frenginiuose. Skirstomoji \u012ftampa yra \u012fsp\u016bdinga - priklausomai nuo storio plonos pl\u0117vel\u0117s pasiekia 15-21 MV\/cm skvarbos lauk\u0105. Amorfin\u0117s BN pl\u0117vel\u0117s gali pasiekti itin \u017eemas dielektrines konstantas, siekian\u010dias net 1,78, i\u0161laikydamos 7,3 MV\/cm pramu\u0161imo stipr\u012f, priart\u0117damos prie oro savybi\u0173 ir kartu u\u017etikrindamos tvirt\u0105 elektros izoliacij\u0105.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Hexagonal Boron Nitride: Properties and Applications in Modern Electronics Key Takeaways Hexagonal boron nitride emerges as a game-changing material that [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/320"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=320"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/320\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":321,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/320\/revisions\/321"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=320"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=320"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=320"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}