单层六方氮化硼（BN）会是下一代^热门散热材料

      以柔性可穿戴设备为例，随着现代设备的轻量化、小型化，热管理变得越来越重要，开发绝缘高导热材料也就越来越重要。

      由澳大利亚研究理事会（Australian Research Council，ARC）通过科技成果转化奖项资助，由迪肯大学旗下机构主导完成的一项研究结果表明，单层六方氮化硼（BN）在室温下的导热系数达751W/mK，以单位重量计，在所有半导体和绝缘材料中第二高（译者注：金刚石为^高），且随着六方氮化硼的层数增加，导热系数逐步减小。这也意味着单层六方氮化硼将成为下一代柔性电子器件散热材料的^热门材料。

      （a）1-3层Bn（b）单层BN，虚线为BN边缘（c）常见半导体和绝缘体

      金刚石和立方氮化硼（cBN）原本是这类材料中导热系数^的，但由于生产成本以及脆性，很难在柔性设备中采用；还有最近发现的带隙1.5eV的高质量立方砷化硼（BAs）的导热系数可达约1000W/mK，但也在柔性上打了问号。相比之下，高定向热解六方氮化硼（highly oriented pyrolytic hexagonal BN，HOPBN）性能接近单晶氮化硼，尽管有许多晶界、缺陷和位错，但其导热系数在室温下仍高达400W/mK。

      在此前的许多研究中发现，少层BN的导热性能甚至不如普通hBN块材，甚至曾有实验数据显示5层BN的热导率比11层BN更差。本次研究人员认为，之前存在hBN样品的缺陷问题。并且，样品转移过程中都涉及到了聚合物（如PMMA）的使用，存在残留污染。因此也不可避免地破坏了实验结果。

      本次实验采用了透明胶带法制备单层BN（和当初的诺奖获得者制备石墨烯的方法类似），并采用了拉曼光谱法测量结果。研究人员将剥离的单层BN分别覆盖到了纳米氧化硅覆盖的硅基底和镀金硅基底上，两种基底都经过处理，配有预制微孔和沟槽，这是为了避免加热过程中气体膨胀。

      最终，通过制备高质量单层BN并进行试验，研究人员揭示了该材料固有的热导率。结果表明，在半导体和绝缘体中，单层BN是除了金刚石和立方砷化硼以外热导率^的材料。但它同时还具备低密度、高强度、高韧性、高延展性、高稳定性、抗渗性等多重优势，这就使它的应用前途尤为广阔。