具有可调薄片厚度的毫米级 hBN 剥离

作为二维（2D）介电材料，六方氮化硼（hBN）在光子学、非线性光学和纳米电子学中的应用需求很高。遗憾的是，受控厚度宏观尺度高质量 hBN 薄片的高通量制备仍是一项持续挑战，限制了器件制造与技术集成。本文中，我们提出一种金属薄膜剥离方法，可制备具有毫米级尺寸、近完全产率且薄片厚度分布可调（1–7层）的 hBN 薄片，较透明胶带剥离法有显著改进。通过光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱和二次谐波生成证实了剥离 hBN 的单晶性与高质量。我们进一步基于薄膜残余应力测量、密度泛函理论计算和沉积金属膜的透射电子显微镜成像，探究了其有效性与选择性的可能机制。我们发现，薄膜沉积诱导的残余拉伸应力大小在决定剥离薄片厚度方面起关键作用，其方式近似于 3D 半导体剥落。最后，我们证明所剥离的大面积 hBN 薄片可轻易作为其他 2D 单层的封装层。总之，该方法使我们向 hBN 基 2D 光子、光电子和量子器件的高通量、大规模生产更近一步。