Growth Mechanism and Morphology of Hexagonal Boron Nitride

Nano Letters

Volumn 16, Issue 2, 2016, Pages 1398-1403

  Zhang, Zhuhua ^a   Liu, Yuanyue ^a   Yang, Yang ^a   Yakobson, Boris I ^a  

^a Rice University   (United States)

Author keywords

crystal growth; density functional theory calculations; Hexagonal boron nitride; kinetics; morphology; Wulff construction

Indexed keywords

ATOMS; BINS; BORON NITRIDE; CALCULATIONS; CRYSTAL GROWTH; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENZYME KINETICS; GRAPHENE; KINETICS; MORPHOLOGY; NITRIDES;

CONSTITUENT ELEMENTS; CONTROLLED MORPHOLOGY; EQUILATERAL TRIANGLES; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; HEXAGONAL BORON NITRIDE; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); TWO-DIMENSIONAL MATERIALS; WULFF CONSTRUCTION;

GROWTH KINETICS;

EID: 84958212438     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04874     Document Type: Article

References (52)

1. Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kanda, H. Nat. Mater. 2004, 3, 404-409 10.1038/nmat1134
2. Zeng, H.; Zhi, C.; Zhang, Z.; Wei, X.; Wang, X.; Guo, W.; Bando, Y.; Golberg, D. Nano Lett. 2010, 10, 5049-5055 10.1021/nl103251m
3. Song, L.; Ci, L.; Lu, H.; Sorokin, P. B.; Jin, C.; Ni, J.; Kvashnin, A. G.; Kvashnin, D. G.; Lou, J.; Yakobson, B. I.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2010, 10, 3209-3215 10.1021/nl1022139
4. Zhang, Z.; Guo, W. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008, 77, 075403 10.1103/PhysRevB.77.075403
5. Salvatore, G. A.; Münzenrieder, N.; Barraud, C.; Petti, L.; Zysset, C.; Büthe, L.; Ensslin, K.; Tröster, G. ACS Nano 2013, 7, 8809-8815 10.1021/nn403248y
6. Dean, C.; Young, A.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 722-726 10.1038/nnano.2010.172
7. Husain, E.; Narayanan, T. N.; Taha-Tijerina, J. J.; Vinod, S.; Vajtai, R.; Ajayan, P. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 4129-4135 10.1021/am400016y
8. Liu, Z.; Gong, Y.; Zhou, W.; Ma, L.; Yu, J.; Idrobo, J. C.; Jung, J.; MacDonald, A. H.; Vajtai, R.; Lou, J. Nat. Commun. 2013, 4, 2541 10.1038/ncomms3541
9. Li, X.; Yin, J.; Zhou, J.; Guo, W. Nanotechnology 2014, 25, 105701 10.1088/0957-4484/25/10/105701
10. Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Niiyama, T.; Miya, K.; Taniguchi, M. Nat. Photonics 2009, 3, 591-594 10.1038/nphoton.2009.167
11. Kubota, Y.; Watanabe, K.; Tsuda, O.; Taniguchi, T. Science 2007, 317, 932-934 10.1126/science.1144216
12. Kim, K. K.; Hsu, A.; Jia, X.; Kim, S. M.; Shi, Y.; Hofmann, M.; Nezich, D.; Rodriguez-Nieva, J. F.; Dresselhaus, M.; Palacios, T. Nano Lett. 2012, 12, 161-166 10.1021/nl203249a
13. Yin, J.; Yu, J.; Li, X.; Li, J.; Zhou, J.; Zhang, Z.; Guo, W. Small 2015, 11, 4497-4502 10.1002/smll.201500210
14. Lu, G.; Wu, T.; Yuan, Q.; Wang, H.; Wang, H.; Ding, F.; Xie, X.; Jiang, M. Nat. Commun. 2015, 6, 6160 10.1038/ncomms7160
15. Lee, K. H.; Shin, H.-J.; Lee, J.; Lee, I.-y.; Kim, G.-H.; Choi, J.-Y.; Kim, S.-W. Nano Lett. 2012, 12, 714-718 10.1021/nl203635v
16. Wang, L.; Wu, B.; Chen, J.; Liu, H.; Hu, P.; Liu, Y. Adv. Mater. 2014, 26, 1559-1564 10.1002/adma.201304937
17. Khan, M. H.; Huang, Z.; Xiao, F.; Casillas, G.; Chen, Z.; Molino, P. J.; Liu, H. K. Sci. Rep. 2015, 5, 7743 10.1038/srep07743
18. Ćavar, E.; Westerström, R.; Mikkelsen, A.; Lundgren, E.; Vinogradov, A.; Ng, M. L.; Preobrajenski, A.; Zakharov, A.; MåŠrtensson, N. Surf. Sci. 2008, 602, 1722-1726 10.1016/j.susc.2008.03.008
19. Tay, R. Y.; Griep, M. H.; Mallick, G.; Tsang, S. H.; Singh, R. S.; Tumlin, T.; Teo, E. H. T.; Karna, S. P. Nano Lett. 2014, 14, 839-846 10.1021/nl404207f
20. Auwärter, W.; Suter, H. U.; Sachdev, H.; Greber, T. Chem. Mater. 2004, 16, 343-345 10.1021/cm034805s
21. Auwärter, W.; Muntwiler, M.; Osterwalder, J.; Greber, T. Surf. Sci. 2003, 545, L735-L740 10.1016/j.susc.2003.08.046
22. Shi, Y.; Hamsen, C.; Jia, X.; Kim, K. K.; Reina, A.; Hofmann, M.; Hsu, A. L.; Zhang, K.; Li, H.; Juang, Z.-Y. Nano Lett. 2010, 10, 4134-4139 10.1021/nl1023707
23. Chatterjee, S.; Luo, Z.; Acerce, M.; Yates, D. M.; Johnson, A. C.; Sneddon, L. G. Chem. Mater. 2011, 23, 4414-4416 10.1021/cm201955v
24. Gibb, A. L.; Alem, N.; Chen, J.-H.; Erickson, K. J.; Ciston, J.; Gautam, A.; Linck, M.; Zettl, A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6758-6761 10.1021/ja400637n
25. Sutter, P.; Lahiri, J.; Zahl, P.; Wang, B.; Sutter, E. Nano Lett. 2013, 13, 276-281 10.1021/nl304080y
26. Sutter, P.; Lahiri, J.; Albrecht, P.; Sutter, E. ACS Nano 2011, 5, 7303-7309 10.1021/nn202141k
27. Kim, G.; Jang, A.-R.; Jeong, H. Y.; Lee, Z.; Kang, D. J.; Shin, H. S. Nano Lett. 2013, 13, 1834-1839 10.1021/nl400559s
28. Müller, F.; Stöwe, K.; Sachdev, H. Chem. Mater. 2005, 17, 3464-3467 10.1021/cm048629e
29. Gao, Y.; Ren, W.; Ma, T.; Liu, Z.; Zhang, Y.; Liu, W.-B.; Ma, L.-P.; Ma, X.; Cheng, H.-M. ACS Nano 2013, 7, 5199-5206 10.1021/nn4009356
30. Caneva, S.; Weatherup, R. S.; Bayer, B. C.; Brennan, B.; Spencer, S. J.; Mingard, K.; Cabrero-Vilatela, A.; Baehtz, C.; Pollard, A. J.; Hofmann, S. Nano Lett. 2015, 15, 1867-1875 10.1021/nl5046632
31. Zhang, C.; Fu, L.; Zhao, S.; Zhou, Y.; Peng, H.; Liu, Z. Adv. Mater. 2014, 26, 1776-1781 10.1002/adma.201304301
32. Yin, J.; Liu, X.; Lu, W.; Li, J.; Cao, Y.; Li, Y.; Xu, Y.; Li, X.; Zhou, J.; Jin, C. Small 2015, 11, 5375-5380 10.1002/smll.201501439
33. Artyukhov, V. I.; Liu, Y.; Yakobson, B. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 15136-15140 10.1073/pnas.1207519109
34. Artyukhov, V. I.; Hao, Y.; Ruoff, R. S.; Yakobson, B. I. Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 115502 10.1103/PhysRevLett.114.115502
35. Rapcewicz, K.; Chen, B.; Yakobson, B.; Bernholc, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1998, 57, 7281-7291 10.1103/PhysRevB.57.7281
36. Liu, Y.; Bhowmick, S.; Yakobson, B. I. Nano Lett. 2011, 11, 3113-3116 10.1021/nl2011142
37. Ismach, A.; Chou, H.; Ferrer, D. A.; Wu, Y.; McDonnell, S.; Floresca, H. C.; Covacevich, A.; Pope, C.; Piner, R.; Kim, M. J. ACS Nano 2012, 6, 6378-6385 10.1021/nn301940k
38. Orofeo, C. M.; Suzuki, S.; Kageshima, H.; Hibino, H. Nano Res. 2013, 6, 335-347 10.1007/s12274-013-0310-1
39. Lu, J.; Yeo, P. S. E.; Zheng, Y.; Xu, H.; Gan, C. K.; Sullivan, M. B.; Castro Neto, A. H.; Loh, K. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2368-2373 10.1021/ja3117735
40. Stehle, Y.; Meyer, H. M.; Unocic, R. R.; Kidder, M.; Polizos, G.; Datskos, P. G.; Jackson, R.; Smirnov, S. N.; Vlassiouk, I. V. Chem. Mater. 2015, 27, 8041-8047 10.1021/acs.chemmater.5b03607
41. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994, 49, 14251-14269 10.1103/PhysRevB.49.14251
42. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996, 54, 11169-11186 10.1103/PhysRevB.54.11169
43. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868 10.1103/PhysRevLett.77.3865
44. Liu, Y.; Dobrinsky, A.; Yakobson, B. I. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 235502 10.1103/PhysRevLett.105.235502
45. Gao, J.; Zhao, J.; Ding, F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6204-6209 10.1021/ja2104119
46. Wagner, P.; Ivanovskaya, V. V.; Melle-Franco, M.; Humbert, B.; Adjizian, J.-J.; Briddon, P. R.; Ewels, C. P. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 88, 094106 10.1103/PhysRevB.88.094106
47. Herring, C. Phys. Rev. 1951, 82, 87-93 10.1103/PhysRev.82.87
48. Burton, W.-K.; Cabrera, N.; Frank, F. Philos. Trans. R. Soc., A 1951, 243, 299-358 10.1098/rsta.1951.0006
49. Vlassiouk, I.; Regmi, M.; Fulvio, P.; Dai, S.; Datskos, P.; Eres, G.; Smirnov, S. ACS Nano 2011, 5, 6069-6076 10.1021/nn201978y
50. Bhowmick, S.; Singh, A. K.; Yakobson, B. I. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9889-9893 10.1021/jp200671p
51. Zhao, R.; Li, F.; Liu, Z.; Liu, Z.; Ding, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 29327-29334 10.1039/C5CP04833H
52. Drost, R.; Kezilebieke, S.; Ervasti, M. M.; Hamalainen, S. K.; Schulz, F.; Harju, A.; Liljeroth, P. Sci. Rep. 2015, 5, 16741 10.1038/srep16741