Hexagonaal boornitride (hBN) monokristal van apparaatkwaliteit is een gelaagd kristalmateriaal van ultrahoge kwaliteit, speciaal ontwikkeld voor elektronische, fotonische en kwantumtechnologieën van de volgende generatie. Deze monokristallen op millimeterschaal, vervaardigd via een eigen kristalgroeiproces bij atmosferische druk, vertonen een uitzonderlijke structurele integriteit, een lage defectdichtheid en uitstekende diëlektrische en optische eigenschappen.
Als een van de belangrijkste van der Waals-materialen fungeert hBN als een ideaal substraat en een ideale inkapselingslaag voor grafeen en andere tweedimensionale materialen. Dankzij het atomair vlakke oppervlak, de chemische inertie en de brede bandkloof is het onmisbaar bij de fabricage van hoogwaardige elektronische apparaten en geavanceerde onderzoeksplatforms.
Uit onafhankelijke onderzoeken is gebleken dat grafeenapparaten die op deze kristallen zijn vervaardigd, een mobiliteit van ladingsdragers bereiken die vergelijkbaar is met of zelfs hoger ligt dan die van internationaal erkende hBN-referentiematerialen.
Producteigenschappen
Uiterst hoge kristalkwaliteit
Het materiaal vertoont smalle Raman-lijnbreedtes en uitgestrekte gebieden met één enkel domein, wat wijst op een uitstekende kristalperfectie en minimale structurele defecten.
Ideaal substraat voor 2D-materialen
hBN zorgt voor een atomair glad en verontreinigingsvrij grensvlak, waardoor ladingsverspreiding wordt verminderd en het elektronentransport in grafeen en andere gelaagde materialen wordt verbeterd.
Uitstekende elektrische isolatie
Met een diëlektrische doorslagspanning van bijna 1,64 V/nm wordt hBN op grote schaal gebruikt als hoogwaardige isolatielaag in nano-elektronische apparaten.
Optische eigenschappen van diep ultraviolet licht
Het kristal vertoont intrinsieke emissie aan de bandrand bij ongeveer 215 nm, waardoor het interessant is voor onderzoek op het gebied van diepe-UV-fotonica en opto-elektronica.
Grootschalige monokristal-domeinen
Typische kristallen hebben zijdelen van meer dan 1 mm en beschikken over grote bruikbare gebieden die geschikt zijn voor exfoliatie en de fabricage van apparaten.
Technische specificaties
| Item | Specificatie |
|---|---|
| Materiaal | Hexagonaal boornitride (hBN) |
| Kristalstructuur | Monokristal |
| Cijfer | Apparaatkwaliteit |
| Groeimethode | Eigen groeiproces bij atmosferische druk |
| Kristalvorm | Kristal in bulk |
| Typische zijdelingse afmeting | ≥ 1 mm |
| Toestand van het oppervlak | Aspecten van natuurlijke groei |
| Verpakking | Chipdrager |
| Aantal | 5–10 kristallen per verpakking |
Elektrische eigenschappen
| Parameter | Typische waarde |
| Diëlektrische doorslagsterkte | 1,64 ± 0,06 V/nm |
Optische eigenschappen
| Parameter | Typische waarde |
| Emissie aan de rand van de UV-band | ~215 nm |
| Luminescentieprestaties | De allernieuwste technologie |
| Optische transparantie | Hoog |
Raman-kenmerken
| Parameter | Typische waarde |
| E₂g Raman FWHM | 7,88 cm⁻¹ |
Prestaties van het referentieapparaat
| Parameter | Typische waarde |
| Mobiliteit van grafeen (300 K) | ~80.000 cm²/V·s |
| Dichtheid van de drager | 1 × 10¹² cm⁻² |
Toepassingen
Fabricage van grafeenapparaten
hBN is het substraat en inkapselingsmateriaal bij uitstek voor grafeentransistoren met hoge mobiliteit, Hall-elementen, sensoren en kwantumtransportstructuren.
Van der Waals-heterostructuren
Het kristal wordt op grote schaal gebruikt bij de samenstelling van gelaagde heterostructuren met grafeen, MoS₂, WS₂, WSe₂ en andere tweedimensionale materialen.
Kwantumelektronica
Onderzoekers maken gebruik van hBN van apparaatkwaliteit bij onderzoek naar gecorreleerde elektronensystemen, supergeleiding, moiré-materialen en kwantuminformatietechnologieën.
Nanofotonica
Dankzij zijn vermogen om fonon-polaritonen te ondersteunen is hBN een aantrekkelijk materiaal voor optische opsluiting op nanoschaal en de ontwikkeling van fotonische apparaten.
Opto-elektronica voor diep-UV
Dankzij de intrinsieke eigenschappen van hBN op het gebied van ultraviolette emissie is het materiaal geschikt voor toepassingen in UV-lichtbronnen, detectoren en geavanceerde optische systemen.
Voordelen ten opzichte van conventionele hBN-materialen
In vergelijking met polykristallijn boornitride en kristallen van mindere kwaliteit biedt hBN van apparaatkwaliteit de volgende voordelen:
- Grotere enkelkristalgebieden
- Lagere onzuiverheidsconcentratie
- Lagere defectdichtheid
- Hogere diëlektrische sterkte
- Verbeterde mobiliteit van dragers in grafeen
- Uitstekende optische prestaties
- Betere reproduceerbaarheid voor onderzoekstoepassingen
Deze voordelen maken hBN van apparaatkwaliteit tot een essentieel materiaal voor baanbrekend onderzoek op het gebied van halfgeleider- en kwantumtechnologie.
Beschikbare aanpassingsmogelijkheden
Er zijn maatwerkoplossingen beschikbaar op basis van de wensen van de klant, waaronder:
- Selectie op kristalgrootte
- Kristalscreening op onderzoekskwaliteit
- Levering van kristallen met een groot domein
- Gespecialiseerde verpakkingsopties
- Ondersteuning bij materiaalkarakterisering
FAQ
Waarin verschilt hBN van apparaatkwaliteit van standaard boornitride?
hBN van apparaatkwaliteit is een hoogwaardig monokristal dat specifiek is geoptimaliseerd voor de fabricage van elektronische en fotonische apparaten, en dat een aanzienlijk lagere defectdichtheid en superieure elektrische prestaties biedt.
Waarom wordt hBN vaak in combinatie met grafeen gebruikt?
Het atomair vlakke en elektrisch isolerende oppervlak zorgt ervoor dat de verspreiding van ladingen tot een minimum wordt beperkt, waardoor grafeen een uitzonderlijk hoge dragermobiliteit kan bereiken.
Kan hBN worden gebruikt bij onderzoek naar kwantumapparaten?
Ja. hBN is een van de meest gebruikte materialen voor onderzoek naar kwantumtransport, van der Waals-heterostructuren en opkomende kwantumtechnologieën.
Is het materiaal geschikt voor een peeling?
Ja. Dankzij de gelaagde kristalstructuur kunnen er mechanisch hoogwaardige vlokken worden afgeschilferd voor de productie van apparatuur en wetenschappelijk onderzoek.
In welke sectoren wordt hBN van apparaatkwaliteit gebruikt?
Het materiaal wordt voornamelijk gebruikt in het onderzoek naar halfgeleiders, kwantumcomputers, nanofotonica, geavanceerde materiaalkunde en universitaire onderzoekslaboratoria over de hele wereld.
Beoordelingen
Er zijn nog geen beoordelingen.