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六方氮化硼（Hexagonal Boron Nitride，简称 h-BN）是一种由硼元素（B）和氮元素（N）组成的层状二维材料，由于其晶体结构与石墨烯高度相似，因此也被称为“白色石墨（White Graphite）”。
与石墨烯不同，h-BN具有宽禁带结构，是一种优异的绝缘型二维材料，同时兼具高热导率、高化学稳定性、耐高温以及优异的机械性能。这些独特性质使其成为二维材料体系中的重要组成部分，并在先进电子器件、半导体、热管理、光电技术以及复合材料领域展现出广阔应用前景。
近年来，随着二维材料研究和下一代电子技术的发展，六方氮化硼逐渐成为继石墨烯、二硫化钼等材料之后的重要研究方向，被认为是构建未来高性能纳米器件的重要基础材料。
一、六方氮化硼的结构特点
六方氮化硼属于六方晶系，其基本结构由硼原子和氮原子交替排列形成六角蜂窝状晶格。
从结构上看，h-BN与石墨烯具有相似的二维层状结构：每一层内部由强烈的B-N共价键连接； 层与层之间通过较弱的范德华力结合； 可以通过机械剥离或化学方法获得单层或少层二维纳米片。
由于硼和氮元素之间存在电负性差异，h-BN不像石墨烯一样具有自由电子传输能力，而表现出稳定的绝缘性质。
这种特殊结构赋予h-BN以下优势：
● 原子级平整表面；
● 极低缺陷密度；
● 优异的界面稳定性；
● 良好的二维材料兼容性。
二、六方氮化硼的主要性能优势
六方氮化硼（h-BN）凭借独特的二维层状结构，兼具优异的电学、热学、化学和机械性能，是目前最具应用潜力的二维功能材料之一。相比石墨烯等导电型二维材料，h-BN最大的特点是在保持高稳定性的同时，具备优异的绝缘和导热能力，使其在先进电子器件、热管理以及复合材料领域具有重要价值。
1. 优异的电绝缘性能与介电特性
六方氮化硼是一种宽禁带二维材料，其禁带宽度约为5.8–6 eV，具有良好的电绝缘性能。
由于h-BN内部B-N键具有较强的稳定性，同时表面缺陷较少，因此能够提供原子级平整、低杂质的绝缘界面。
主要优势包括：高介电稳定性； 低电子散射； 优异的界面调控能力； 良好的二维材料兼容性。
在二维电子器件中，h-BN通常作为：栅极介电层；二维材料保护层；范德华异质结构中的绝缘层。
例如，在石墨烯、MoS₂等二维材料器件中，h-BN能够有效减少界面缺陷，提高器件性能和稳定性。
2. 高热导率与优异散热能力
随着电子器件向高集成度和高功率方向发展，热管理成为限制设备性能的重要因素。六方氮化硼具有较高的面内热导率，同时保持良好的电绝缘性能，是一种兼具“导热”和“绝缘”的特殊材料。
相比传统导热材料：
| 材料 | 导热性能 | 电性能 |
| 石墨烯 | 高 | 导电 |
| 金属材料 | 高 | 导电 |
| 六方氮化硼（h-BN） | 高 | 绝缘 |
因此，h-BN特别适用于需要散热但不能导电的应用场景，例如：半导体封装材料；热界面材料（TIM）；LED散热组件；新能源电池热管理系统。
3. 优异的耐高温和化学稳定性
六方氮化硼具有良好的热稳定性和化学惰性。
主要特点包括：高温环境下结构稳定；抗氧化能力强；耐腐蚀；不易与多数化学物质发生反应。
因此，h-BN被应用于：高温陶瓷材料；航空航天热防护；半导体制造设备；高温润滑材料。
1. 机械剥离法
机械剥离法是制备高质量二维h-BN的重要方法。该方法通过物理方式从块状氮化硼晶体中获得薄层材料。
优势：晶体质量高；缺陷少；适用于基础研究。
不足：制备面积较小；难以实现大规模生产。
2. 化学气相沉积法（CVD）
化学气相沉积法是目前实现大面积h-BN薄膜制备的重要技术。通过气态前驱体在基底表面发生化学反应，形成连续的h-BN薄膜。
优势：可实现大面积制备；与半导体制造工艺兼容；适合未来工业应用。
常用基底包括：铜（Cu）；镍（Ni）；铂（Pt）。
3. 液相剥离法
液相剥离法通过超声、化学处理等方式，将块状h-BN转化为纳米片。
制备产物包括：h-BN纳米片； h-BN量子点；表面功能化氮化硼材料。
该方法适用于：复合材料增强；涂层材料；环境应用研究。
● 二维电子器件：h-BN是构建二维范德华异质结构的重要材料。通过与其他二维材料结合，可以形成：石墨烯 / h-BN / MoS₂等多层结构。
应用方向包括：场效应晶体管；柔性电子器件；纳米传感器；高性能半导体器件。
● 光电与量子技术：近年来研究发现，h-BN中的缺陷中心能够产生单光子发射。因此，h-BN在量子领域具有重要潜力：量子通信；量子传感；纳米光子器件。
● 导热复合材料：h-BN纳米片可以作为高性能填料加入聚合物体系，提高材料导热能力。
常见复合材料包括：环氧树脂/h-BN复合材料；硅胶导热材料；热管理薄膜。
其优势：提高热扩散效率；保持电绝缘；增强材料稳定性。
● 催化与环境应用：经过表面改性的h-BN具有较大的比表面积和可调控缺陷结构。
可应用于：污染物吸附；催化反应；水处理材料。
| 材料 | 特点 | 主要应用 |
| 石墨烯（Graphene） | 高导电、高强度 | 导电材料、传感器 |
| 二硫化钼（MoS₂） | 半导体性能优异 | 晶体管、光电器件 |
| 黑磷（BP） | 可调节带隙 | 红外器件 |
| 六方氮化硼（h-BN） | 绝缘、高热稳定 | 介电层、热管理 |
在二维材料体系中：石墨烯负责电子传输； MoS₂负责半导体功能； h-BN负责绝缘、保护和界面调控。
三者结合形成的二维异质结构，是未来纳米电子器件的重要发展方向。
| 品牌 | 产品名称 | 货号 / SKU | 主要规格 |
| 2D Semiconductors | h-BN Crystal | BLK-hBN | 5–10片/包；典型尺寸约0.5–1.5 mm；纯度最高可达99.9999%；可选高压生长/常压生长 |
| 2D Semiconductors | h-BN Crystal, Large Size | BLK-hBN-LG | 大尺寸晶体，典型约4–6 mm；6N级高纯度，适合机械剥离及二维异质结构研究 |
| 2D Semiconductors | h-BN Flakes Powder | PWD-hBN | 层状h-BN薄片粉末；约1 g/瓶；适合机械剥离及液相剥离 |
| 2D Semiconductors | h-BN Solution | SOL-hBN-IS | 单层/少层h-BN分散液；标准约1 mg/mL，8 mL起；可选IPA、EtOH、DI Water、NMP等 |
| 2D Semiconductors | CVD h-BN on Copper | CVD-hBN-CU | 单层/少层/多层；约2×2 inch；50 μm铜箔；CVD生长 |
| 2D Semiconductors | CVD h-BN Transferred on SiO₂/Si | CVD-hBN-SiO2Si | 单层/少层/多层；SiO₂/Si基底；样品尺寸约1 cm |
| HQ Graphene | Hexagonal Boron Nitride Crystal | BN2A1 | 单晶；典型晶体尺寸约1 mm；六方结构；Grade A；XRD/Raman/EDX表征 |
| Ossila | h-BN Crystals | M2133A1 | ≥99.99%；约1 mm横向尺寸、<0.1 mm厚；CVT合成；5片装 |
| Ossila | h-BN Nanopowder | M2133C1 | 粒径约790 nm；纯度>99.7%；10–500 g可选 |
| Ossila | h-BN Nanopowder | M2133C2 | 粒径100–200 nm；纯度>99%；多种包装规格 |
| Ossila | h-BN Micropowder | M2133D2 | 粒径30–40 μm；高纯h-BN微粉 |
| Ossila | Monolayer h-BN Film on SiO₂/Si | M2161F11 | 单层h-BN膜；SiO₂/Si基底；氧化层约300 nm |
| Ossila | Monolayer h-BN Film on PET | M2162F11 | 单层h-BN膜；PET基底 |
| Ossila | Monolayer h-BN Film on Sapphire | M2319F11 | 单层h-BN膜；蓝宝石基底 |
| Ossila | Monolayer h-BN Film on Quartz | M2320F11 | 单层h-BN膜；石英基底 |
| Ossila | Few-Layer h-BN Film on SiO₂/Si | M2163F11 | 少层h-BN；SiO₂/Si基底 |
| Ossila | Few-Layer h-BN Film on PET | M2164F11 | 少层h-BN；PET基底 |
| Ossila | Few-Layer h-BN Film on Sapphire | M2321F11 | 少层h-BN；蓝宝石基底 |
| Ossila | Few-Layer h-BN Film on Quartz | M2322F11 | 少层h-BN；石英基底 |
| ACS Material | h-BN Powder | BNHC | Type A/B/C；D50约2–3 μm、3 μm、10 μm；BN≥99%；BET约3–15 m²/g |
| ACS Material | h-BN on Copper Foil | BNCU | CVD单层h-BN；覆盖率约100%；铜箔厚25 μm；理论厚度约0.333 nm |
| ACS Material | h-BN on Si/SiO₂ | BNSO | CVD转移；单层约0.333 nm；覆盖率约100%；Raman峰约1370 cm⁻¹ |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99%, 1–2 μm | PO6001 / PO6002 / PO6003 | D50 1–2 μm；250 g / 500 g / 1 kg |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99%, 2–4 μm | PO6011 / PO6012 | D50 2–4 μm；500 g / 1 kg |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99%, 5 μm | PO6013 / PO6014 | D50 5 μm；500 g / 1 kg；BET约13.2 m²/g |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99.3%, 2–4 μm | PO6015 / PO6016 | D50 2–4 μm；500 g / 1 kg；BET 15–30 m²/g |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99.7%, 6–8 μm | PO6017 / PO6018 | D50 6–8 μm；500 g / 1 kg；BET 4–8 m²/g |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99.7%, 9–12 μm | PO6019 / PO6020 | D50 9–12 μm；500 g / 1 kg |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99.7%, 18–22 μm | PO6021 / PO6022 | D50 18–22 μm；500 g / 1 kg；BET 3–6 m²/g |
| MSE Supplies | h-BN Powder, ≥99.7%, 45–55 μm | PO6025 | D50 45–55 μm；高纯微米级h-BN粉末 |
| Goodfellow | Boron Nitride Powder | B_516 | BN粉末；CAS 10043-11-5；具体粒径及包装按配置选择 |