1.1.2　氮化硼

如图1.6（a）所示，单层BN是B原子和N原子交替排列形成的类石墨烯的二维蜂窝状结构，相邻B原子和N原子之间同样通过sp²杂化形成σ共价键，键长0.145nm。同样，σ共价键赋予BN优异的力学特性。美国莱斯大学（Rice University）的阿加亚（Pulickel M.Ajayan）等人通过纳米压痕实验发现CVD法生长的厚度约为1nm的BN薄片的断裂强度为8.8N·m^-1，杨氏模量为0.2～0.3TPa，并通过计算发现BN的断裂强度和杨氏模量随缺陷密度的增加而急剧下降^［48］。计算还发现BN同样具有超强的韧性，断裂应变约为0.22，且不随缺陷密度变化而变化^［48］。

图1.6　BN原子结构示意图

不同于石墨烯，BN平面内没有可自由移动的电子，具有优异的电绝缘性，是一种禁带宽度为5～6eV的绝缘体^［49］，室温下，h-BN中载流子迁移率较低，仅为60cm²·V^-1·s^-1［50］，在紫外发光二极管等光电器件方面有广阔的应用前景。此外，h-BN片层内具有较高的热导率和较低的热膨胀系数，是理想的散热材料和高温绝缘材料。

BN片层之间同样以范德瓦尔斯作用耦合，但择优堆垛顺序较石墨烯有所不同。石墨和FLG主要表现为AB堆垛，而BN主要表现为AA'堆垛。如图1.6（b）所示，在AA'堆垛中，相邻的BN片层朝向相反，B原子位于N原子之上，N原子位于B原子之上，沿垂直片层方向，B原子、N原子交替排列。化学剥离法制备的BN也可能出现AB堆垛^［51］。在AB堆垛中，相邻的BN片层朝向相同，第二层相对于第一层平移，第三层在第一层正上方。