单晶六方氮化硼的各向异性介电击穿强度
材料科学
2016-11-01 v1
摘要
介电击穿在基础物理和电气可靠性方面历来备受关注。然而，迄今为止，介电击穿的各向异性尚未被讨论。在此，我们报道了 h-BN 的各向异性介电击穿强度 (EBD)，h-BN 被用作二维 (2D) 材料器件的理想衬底。在良好控制的相对湿度下，测得垂直于和平行于 c 轴方向 (EBD+c 和 EBD//c) 的 EBD 值分别为 3 MV/cm 和 12 MV/cm。当晶体结构从立方氮化硼 (c-BN) 的 sp3 变为 h-BN 的 sp2 时，h-BN 的 EBD+c 变得小于 c-BN，而 h-BN 的 EBD//c 急剧增加。因此，通过在高度各向异性的晶体结构中让出弱键合方向，h-BN 可以拥有仅集中在平行于 c 轴方向的相对较高 EBD。这解释了为何 h-BN 的 EBD//c 高于金刚石。此外，从高质量块体 h-BN 晶体获得的所述 EBD 值可被视为通过化学气相沉积生长的 h-BN 层结晶度评定的标准，以供未来电子应用使用。
引用
@article{arxiv.1610.09842,
title = {Anisotropic Dielectric Breakdown Strength of Single Crystal Hexagonal Boron Nitride},
author = {Yoshiaki Hattori and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Kosuke Nagashio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.09842},
year = {2016}
}