六方氮化硼结构

氮化硼（BN）是一类重要的Ⅲ—V族带有离子性的共价化合物。它具有许多优良物理和化学性质，在许多领域都有广泛的应用，多年来在全世界范围内一直吸引这众多研究者的兴趣。BN由硼、氮两种原子组成。氮是自然界中广泛的元素之一，处于周期表中的第二周期，属于第V主族元素，原子核外有7个电子，最外层5个。与其他元素反应时可显示-3价、+5价；硼处于元素周期表中第二周期，属于第Ⅲ主族元素，原子核外有5个电子，最外层有三个。

对于硼原子，2S层已填满，2P层有2Px、2Py、2Pz三个轨道，可容6个电子，而实际上2P层轨道上只有一个电子而显示5空位。但是同属最外层的2S、2P之间的能级差较小，电子间的排斥作用使得最外层电子尽量占据不同的轨道而导致2S电子激发到2P轨道上形成sp轨道，杂化后的硼原子由被激发电子数目的不同可以形成sp1、sp2、sp3杂化形式，这样就可以吸收多个外来电子而形成不同的硼化物。氮原子的情况可如上类推，杂化的最终结果是体系能量达到最小。氮、硼原子采取不同杂化方式互相作用，可形成不同结构的BN晶体。以sp2杂化方式形成：六角氮化硼（h-BN）和菱面体氮化硼（r-BN）；以sp3杂化方式形成：立方氮化硼（c-BN）和六方氮化硼（w-BN）；以sp2、sp3混合杂化方式形成：正交晶系氮化硼（o-BN）。不同相结构的BN在一定的条件下可以相互转化。同时，BN也是其他先进工艺的基础。