Synthesis and applications of two-dimensional hexagonal boron nitride in electronics manufacturing

A. K. Geim and I. V. Grigorieva, Nature 499, 419 (2013).

K. S. Novoselov, V. I. Fal’ko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, and K. Kim, Nature 490, 192 (2012).

A. A. Balandin, Nat. Mater. 10, 569 (2011).

M. Osada and T. Sasaki, Adv. Mater. 24, 210 (2012).

M. Xu, T. Liang, M. Shi, and H. Chen, Chem. Rev. 113, 3766 (2013).

C. R. Dean, A. F. Young, I. Meric, C. Lee, L. Wang, S. Sorgenfrei, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Kim, K. L. Shepard, and J. Hone, Nature Nanotech. 5, 722 (2010).

Y. Chen, J. Zou, S. J. Campbell, and G. L. Caer, Appl. Phys. Lett. 84, 2430 (2004).

D. Golberg, P. M. F. J. Costa, O. Lourie, M. Mitome, X. Bai, K. Kurashima, C. Zhi, C. Tang, and Y. Bando, Nano Lett. 7, 2146 (2007).

C. W. Chang, D. Okawa, A. Majumdar, and A. Zettl, Science 314, 1121 (2006).

D. Golberg, Y. Bando, Y. Huang, T. Terao, M. Mitome, C. Tang, and C. Zhi, ACS Nano. 4, 2979 (2010).

Y. Wang, Z. Shi, and J. Yin, J. Mater. Chem. 21, 11371 (2011).

D. Pacilé, J. C. Meyer, Ç. Ö. Girit, and A. Zettl, Appl. Phys. Lett. 92, 133107 (2008).

J. N. Coleman, M. Lotya, A. O’Neill, S. D. Bergin, P. J. King, U. Khan, K. Young, A. Gaucher, S. De, R. J. Smith, I. V. Shvets, S. K. Arora, G. Stanton, H.-Y. Kim, K. Lee, G. T. Kim, G. S. Duesberg, T. Hallam, J. J. Boland, J. J. Wang, J. F. Donegan, J. C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R. J. Nicholls, J. M. Perkins, E. M. Grieveson, K. Theuwissen, D. W. McComb, P. D. Nellist, and V. Nicolosi, Science 331, 568 (2011).

R. J. Smith, P. J. King, M. Lotya, C. Wirtz, U. Khan, S. De, A. O’Neill, G. S. Duesberg, J. C. Grunlan, G. Moriarty, J. Chen, J. Wang, A. I. Minett, V. Nicolosi, and J. N. Coleman, Adv. Mater. 23, 3944 (2011).

K.-G. Zhou, N.-N. Mao, and H.-X. Wang, Angew. Chem.-Int. Edit. 50, 10839 (2011).

J. H. Warner, M. H. Rümmeli, A. Bachmatiuk, and B. Büchner, ACS Nano. 4, 1299 (2010).

C. Zhi, Y. Bando, C. Tang, H. Kuwahara, and D. Golberg, Adv. Mater. 21, 2889 (2009).

S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J. S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y. J. Kim, K. S. Kim, B. Ozyilmaz, J. H. Ahn, B. H. Hong, and S. Iijima, Nature Nanotech. 5, 574 (2010).

T. Yamada, M. Ishihara, J. Kim, M. Hasegawa, and S. Iijima, Carbon 50, 2615 (2012).

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).

L. H. Li, Y. Chen, G. Behan, H. Zhang, M. Petravicc, and A. M. Glushenkova, J. Mater. Chem. 21, 11862 (2011).

W. Q. Han, L. Wu, Y. Zhu, and T. T. Kenji, Appl. Phys. Lett. 93, 223103 (2008).

Y. Lin, T. V. Williams, T.-B. Xu, W. Cao, H. E. Elsayed-Ali, and J. W. Connell, J. Phys. Chem. C 115, 2679 (2011).

Y. Zhao, C. Hu, Y. Hu, H. Cheng, G. Shi, and L. Qu, Angew. Chem.-Int. Edit. 51, 11371 (2012).

Y. Lin, T. V. Williams, W Cao, H. E. Elsayed-Ali, and J. W. Connell, J. Phys. Chem. C 114, 17434 (2010).

G.-X. Ni, Y. Zheng, S. Bae, C. Y. Tan, O. Kahya, J. Wu, B. H. Hong, K. Yao, and B. Özyilmaz, ACS Nano. 6, 3935 (2012).

P. Sutter, J. Lahiri, P. Albrecht, and E. Sutter, ACS Nano. 5, 7303 (2011).

E. Cavar, R. Westerström, A. Mikkelsen, E. Lundgren, A. S. Vinogradov, M. L. Ng, A. B. Preobrajenski, A. A. Zakharov, and N. Mårtensson, Surf. Sci. 602, 1722 (2008).

K. K. Kim, A. Hsu, X. Jia, S. M. Kim, Y. Shi, M. Hofmann, D. Nezich, J. F. Rodriguez-Nieva, M. Dresselhaus, T. Palacios, and J. Kong, Nano Lett. 12, 161 (2012).

L. Song, L. Ci, H. Lu, P. B. Sorokin, C. Jin, J. Ni, A. G. Kvashnin, D. G. Kvashnin, J. Lou, B. I. Yakobson, and P. M. Ajayan, Nano Lett. 10, 3209 (2010).

F. Mueller and S. Grandthyll, Surf. Sci. 617, 207 (2013).

G. Kim, A.-R. Jang, H. Y. Jeong, Z. Lee, D. J. Kang, and H. S. Shin, Nano Lett. 13, 1834 (2013).

Y. Wen, X. Shang, J. Dong, K. Xu, J. He, and C. Jiang, Nanotechnology 26, 275601 (2015).

K. H. Lee, H. J. Shin, and J. Lee, Nano Lett. 12, 714 (2012).

A. Ismach, H. Chou, D. A. Ferrer, Y. Wu, S. McDonnell, H. C. Floresca, A. Covacevich, C. Pope, R. Piner, M. J. Kim, R. M. Wallace, L. Colombo, and R. S. Ruoff, ACS Nano. 6, 6378 (2012).

K. H. Lee, H. J. Shin, B. Kumar, H. S. Kim, J. Lee, R. Bhatia, S. H. Kim, I. Y. Lee, H. S. Lee, G. H. Kim, J. B. Yoo, J. Y. Choi, and S. W. Kim, Angew. Chem. Int. Ed. 53, 11493 (2014).

R. Y. Tay, S. H. Tsang, M. Loeblein, W. L. Chow, G. C. Loh, J. W. Toh, S. L. Ang, and E. H. T. Teo, Appl. Phys. Lett. 106, 101901 (2015).

T. Kobayashi, M. Bando, N. Kimura, K. Shimizu, K. Kadono, N. Umezu, K. Miyahara, S. Hayazaki, S. Nagai, Y. Mizuguchi, Y. Murakami, and D. Hobara, Appl. Phys. Lett. 102, 023112 (2013).

I. Vlassiouk, S. Smirnov, I. Ivanov, P. F. Fulvio, S. Dai, H. Meyer, M. Chi, D. Hensley, P. Datskos, and N. V. Lavrik, Nanotechnology 22, 275716 (2011).

L. Liu, H. Zhou, R. Cheng, Y. Chen, Y.-C. Lin, Y. Qu, J. Bai, I. A. Ivanov, G. Liu, Y. Huang, and X. Duan, J. Mater. Chem. 22, 1498 (2012).

X. Li, C. W. Magnuson, A. Venugopal, R. M. Tromp, J. B. Hannon, E. M. Vogel, L. Colombo, and R. S. Ruoff, J. Am. Chem. Soc. 133, 2816 (2011).

X. Li, C. W. Magnuson, A. Venugopal, J. An, J. W. Suk, B. Han, M. Borysiak, W. Cai, A. Velamakanni, Y. Zhu, L. Fu, E. M. Vogel, E. Voelk, L. Colombo, and R. S. Ruoff, Nano Lett. 10, 4328 (2010).

I. Vlassiouk, M. Regmi, P. Fulvio, S. Dai, P. Datskos, G. Eres, and S. Smirnov, ACS Nano. 5, 6069 (2011).

Y. Shi, C. Hamsen, X. Jia, K. K. Kim, A. Reina, M. Hofmann, A. L. Hsu, K. Zhang, H. Li, Z.-Y. Juang, M. S. Dresselhaus, L.-J. Li, and J. Kong, Nano Lett. 10, 4134 (2010).

A. Nagashima, N. Tejima, Y. Gamou, T. Kawai, and C. Oshima, Surf. Sci. 357, 307 (1996).

M. Corso, W. Auwärter, M. Muntwiler, A. Tamai, T. Greber, and J. Osterwalder, Science 303, 217 (2004).

Y. Song, C. Zhang, B. Li, D. Jiang, G. Ding, H. Wang, and X. Xie, Appl. Surf. Sci. 313, 647 (2014).

F. Orlando, P. Lacovig, L. Omiciuolo, N. G. Apostol, R. Larciprete, A. Baraldi, and S. Lizzit, ACS Nano. 8, 12063 (2014).

M. S. Bresnehan, G. R. Bhimanapati, K. Wang, D. W. Snyder, and J. A. Robinson, ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 16755 (2014).

A. Nag, K. Raidongia, K. P. S. S. Hembram, R. Datta, U. V. Waghmare, and C. N. R. Rao, ACS Nano. 4, 1539 (2010).

S. Suzuki, R. M. Pallares, and H. Hibino, J. Phys. D. Appl. Phys. 45, 385304 (2012).

Y. Xue, X. Jin, Y. Fan, R. Tian, X. Xu, J. Li, J. Lin, J. Zhang, L. Hu, and C. Tang, Polym. Compos. 35, 1707 (2014).

S. Nakhaie, J. M. Wofford, T. Schumann, U. Jahn, M. Ramsteiner, M. Hanke, J. M. J. Lopes, and H. Riechert, Appl. Phys. Lett. 106, 213108 (2015).

H. Wang, X. Zhang, J. Meng, Z. Yin, X. Liu, Y. Zhao, and L. Zhang, Small 11, 1542 (2015).

A. I. Oliva-Avilés, F. Avilés, V. Sosa, and G. D. Seidel, Carbon 61, 342 (2013).

J. Kang, D. Shin, S. Bae, and B. H. Hong, Nanoscale 4, 5527 (2012).

X. Liang, B. A. Sperling, I. Calizo, G. Cheng, C. A. Hacker, Q. Zhang, Y. Obeng, K. Yan, H. Peng, Q. Li, X. Zhu, H. Yuan, A. R. H. Walker, Z. Liu, L. Peng, and C. A. Richter, ACS Nano. 5, 9144 (2011).

Y. Wang, Y. Zheng, X. Xu, E. Dubuisson, Q. Bao, J. Lu, and K. P. Loh, ACS Nano. 5, 9927 (2011).

L. Gao, W. Ren, H. Xu, L. Jin, Z. Wang, T. Ma, L. P. Ma, Z. Zhang, Q. Fu, L. M. Peng, X. Bao, and H.-M. Cheng, Nat. Commun. 3, 699 (2012).

H. Li, J. Wu, X. Huang, Z. Yin, J. Liu, and H. Zhang, ACS Nano. 8, 6563 (2014).

X. Wan, K. Chen, and J. Xu, Small 10, 4443 (2014).

C. J. L. de la Rosa, J. Sun, N. Lindvall, M. T. Cole, Y. Nam, M. Löoffler, E. Olsson, K. B. K. Teo, and A. Yurgens Appl. Phys. Lett. 102, 022101 (2013).

I. Jo, M. T. Pettes, J. Kim, K. Watanabe, T. Taniguchi, Z. Yao, and L. Shi, Nano Lett. 13, 550 (2013).

S. J. Kang, G. H. Lee, Y. J. Yu, Y. Zhao, B. Kim, K. Watanabe, T. Taniguchi, J. Hone, P. Kim, and C. Nuckolls, Adv. Funct. Mater. 24, 5157 (2014).

M. S. Bresnehan, M. J. Hollander, M. Wetherington, M. LaBella, K. A. Trumbull, R. Cavalero, D. W. Snyder, and J. A. Robinson, ACS Nano. 6, 5234 (2012).

B. Hunt, J. D. Sanchez-Yamagishi, A. F. Young, M. Yankowitz, B. J. LeRoy, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Moon, M. Koshino, P. Jarillo-Herrero, and R. C. Ashoori, Science 340, 1427 (2013).

A. S. Mayorov, R. V. Gorbachev, S. V. Morozov, L. Britnell, R. Jalil, L. A. Ponomarenko, P. Blake, K. S. Novoselov, K. Watanabe, T. Taniguchi, and A. K. Geim, Nano Lett. 11, 2396 (2011).

H. Wang, T. Taychatanapat, A. Hsu, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Jarillo-Herrero, and T. Palacios, IEEE Electr. Dev. Lett. 32, 1209 (2011).

L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, A. A. Zhukov, R. Jalil, S. V. Morozov, K. S. Novoselov, I. V. Grigorieva, E. H. Hill, V. V. Cheianov, V. I. Fal’ko, K. Watanabe, T. Taniguchi, and R. V. Gorbachev, Nat. Phys. 7, 958 (2011).

L. Britnell, R. V. Gorbachev, R. Jalil, B. D. Belle, F. Schedin, A. Mishchenko, T. Georgiou, M. I. Katsnelson, L. Eaves, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. Leist, A. K. Geim, K. S. Novoselov, and L. A. Ponomarenko, Science 335, 947 (2012).

M. Yankowitz, J. Xue, D. Cormode, J. D. Sanchez-Yamagishi, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Jarillo-Herrero, P. Jacquod, and B. J. LeRoy, Nat. Phys. 8, 382 (2012).

S. J. Haigh, A. Gholinia, R. Jalil, S. Romani, L. Britnell, D. C. Elias, K. S. Novoselov, L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, and R. Gorbachev, Nat. Mater. 11, 764 (2012).

Z. Liu, L. Song, S. Zhao, J. Huang, L. Ma, J. Zhang, J. Lou, and P. M. Ajayan, Nano Lett. 11, 2032 (2011).

M. Wang, S. K. Jang, W.-J. Jang, M. Kim, S.-Y. Park, S.-W. Kim, S.-J. Kahng, J.-Y. Choi, R. S. Ruoff, Y. J. Song, and S. Lee, Adv. Mater. 25, 2746 (2013).

J. M. Garcia, U Wurstbauer, A. Levy, L. N. Pfeiffer, A. Pinczuk, A. S. Plaute, L. Wang, C. R. Deang, R. Buizzaf, A. M. Van Der Zande, J. Hone, K. Watanabeh, and T. Taniguchih, Solid State Commun. 152, 975 (2012).

T. Gao, X. J. Song, H. W. Du, Y. F. Nie, Y. B. Chen, Q. Q. Ji, J. Y. Sun, Y. L. Yang, Y. F. Zhang, and Z. F. Liu, Nature Commun. 6, 6835 (2015).

S. Sharma, G. Kalita, R. Vishwakarma, Z. Zulkifli, and M. Tanemura, Sci. Rep. 5, 10426 (2015).

L. Ci, L. Song, C. Jin, D. Jariwala, D. Wu, Y. Li, A. Srivastava, Z. F. Wang, K. Storr, L. Balicas, F. Liu, and P. M. Ajayan, Nat. Mater. 9, 430 (2010).

Y.-M. Lin, C. Dimitrakopoulos, K. A. Jenkins, D. B. Farmer, H.-Y. Chiu, A. Grill, and P. Avouris, Science 327, 662 (2010).

L. Liao, Y. C. Lin, M. Bao, R. Cheng, J. Bai, Y. Liu, Y. Qu, K. L. Wang, Y. Hunag, and X. Duan, Nature 467, 305 (2010).

T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn. 75, 074716 (2006).

M. Ishigami, J. H. Chen, W. G. Cullen, M. S. Fuhrer, and E. D. Williams, Nano Lett. 7, 1643 (2007).

S. V. Morozov, K. S. Novoselov, M. I. Katsnelson, F. Schedin, D. C. Elias, J. A. Jaszczak, and A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 100, 016602 (2008).

S. Fratini and F. Guinea, Phys. Rev. B 77, 195415 (2008).

J. H. Chen, C. Jang, S. Xiao, M. Ishigami, and M. S. Fuhrer, Nature Nanotech. 3, 206 (2008).

R. Decker, Y. Wang, V. W. Brar, W. Regan, H.-Z. Tsai, Q. Wu, W. Gannett, A. Zettl, and M. F. Crommie, Nano Lett. 11, 2291 (2011).

J. Xue, J. Sanchez-Yamagishi, D. Bulmash, P. Jacquod, A. Deshpande, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Jarillo-Herrero, and B. J. LeRoy, Nat. Mater. 10, 282 (2011).

I. Meric, C. Dean, A. Young, J. Hone, P. Kim, and K. L. Shepard. IEDM Tech. Dig. pp.23.2.1-4 IEEE, San Francisco (2010).

C. Berger, Z. Song, Xuebin Li, X. Wu, N. Brown, C. Naud, D. Mayou, T. Li, J. Hass, A. N. Marchenkov, E. H. Conrad, P. N. First, and W. A. de Heer, Science 312, 1191 (2006).

L. Britnell, R. V. Gorbachev, R. Jalil, B. D. Belle, F. Schedin, M. I. Katsnelson, L. Eaves, V. Morozov, A. S. Mayorov, N. M. R. Peres, A. H. Castro Neto, J. Leist, A. K. Geim, L. A. Ponomarenko, and K. S. Novoselov, Nano Lett. 12, 1707 (2012).

G. H. Lee, Y. J. Yu, C. Lee, C. Dean, K. L. Shepard, and P. Kim, Appl. Phys. Lett. 99, 243114 (2011).

C. Dean, A. F. Young, L. Wang, I. Meric, G.-H. Lee, K. Watanabe, T. Taniguchi, K. Shepard, P. Kim, and J. Hone, Solid State Commun. 152, 1275 (2012).

B. D. Briggs, B. Nagabhirava, G. Rao, R. Geer, H. Gao, Y. Xu, and B. Yu, Appl. Phys. Lett. 97, 223102 (2010).

T. H. Yu, E. Kim, N. Jain, Y. Xu, R. Geer, and B. Yu, IEDM Tech. Dig. pp.7.5.1-4, IEEE, Washington (2011).

Y. Sui and J. Appenzeller, Nano Lett. 9, 2973 (2009).

N. Jain, C. A. Durcan, R. Jacobs-Gedrim, Y. Xu, and B. Yu, Nanotechnology. 24, 355202 (2013).

N. Jain, M. Murphy, R. Jacobs-Gedrim, M. Shanmugam, Y. Fan, S. Eui, and Y. Bin, IEEE Electr. Dev. Lett. 35, 1311 (2014).

S. A. Han, K. H. Lee, T. H. Kim, W. Seung, S. K. Lee, S Choi, B. Kumar, R. Bhatia, H.-J. Shin, W.-J. Lee, S. M. Kim, H. S. Kim, J.-Y. Choi, and S.-W. Kim, Nano Energy 12, 556 (2015).

L. M. Arden and S. Li, Mater. Today 17, 163 (2014).

S. Z. Butler, S. M. Hollen, L. Cao, Y. Cui, J. A. Gupta, H. R. Gutiérrez, T. F. Heinz, S. S. Hong, J. Huang, A. F. Ismach, E. Johnston-Halperin, M. Kuno, V. V. Plashnitsa, R. D. Robinson, R. S. Ruoff, S. Salahuddin, J. Shan, L. Shi, M. G. Spencer, M. Terrones, W. Windl, and J. E. Goldberger, ACS Nano. 7, 2898 (2013).

J. H. Seol, I. Jo, A. L. Moore, L. Lindsay, Z. H. Aitken, M. T. Pettes, X. Li, Z. Yao, R. Huang, D. Broido, N. Mingo, R. S. Ruoff, and L. Shi, Science 328, 213 (2010).

W. Jang, Z. Chen, W. Bao, C. N. Lau, and C. Dames, Nano Lett. 10, 3909 (2010).

B. Qiu and X. L. Ruan, Appl. Phys. Lett. 100, 193101 (2012).

M. T. Pettes, I. Jo, Z. Yao, and L. Shi, Nano Lett. 11, 1195 (2011).

Z. Yan, G. Liu, J. M. Khan, and A. A. Balandin, Nat. Commun. 3, 827 (2012).

J. Bao, Y. Zhang, and S. R. Huang, J. Basic Sci. Eng. (In press).

S. X. Sun, J. Bao, W. Mu, Y. F. Fu, Y. Zhang, L. L. Ye, and J. Liu, Electr. Comp. Tech. Conf. (ECTC) pp. 1658–1663, IEEE, San Diego (2015).