本文档属于类型b，是一篇综述文章。以下是对该文档的详细介绍：

作者及机构
本文的主要作者包括Xiuju Song、Jingyu Sun、Yue Qi、Teng Gao、Yanfeng Zhang和Zhongfan Liu。他们分别来自北京大学化学与分子工程学院、北京分子科学国家实验室、北京大学材料科学与工程学院、剑桥大学工程系剑桥石墨烯中心以及哈佛大学化学与化学生物学系。文章发表于2016年，期刊为Advanced Energy Materials。

主题
本文的主题是石墨烯/六方氮化硼（graphene/hexagonal boron nitride, g/h-BN）异质结的可控制备及其在能源高效纳米电子学、能量转换与收集中的多功能应用。文章综述了近年来在g/h-BN异质结制备方法、表征技术以及应用领域的最新进展，并提出了该领域未来研究的主要挑战和可能的发展方向。

主要观点
1. g/h-BN异质结的制备方法
文章详细介绍了三种主要的g/h-BN异质结制备方法：逐层转移法、化学气相沉积法（CVD）以及共偏析法。
- 逐层转移法：这是最早用于制备g/h-BN异质结的方法，由Dean等人于2010年提出。该方法通过机械剥离石墨烯和h-BN薄片，并逐层转移到目标基底上。尽管该方法操作简单且能获得高质量样品，但其在样品尺寸、界面污染以及堆叠几何控制方面存在局限性。
- 化学气相沉积法（CVD）：CVD法是目前最流行的二维材料合成方法，具有大规模、高纯度、厚度均匀等优势。文章重点介绍了CVD法在石墨烯直接生长于h-BN基底上的应用，包括等离子体增强CVD和气态催化剂辅助CVD等方法。这些方法显著提高了石墨烯的生长速率和晶体质量，并实现了对异质结堆叠几何的控制。
- 共偏析法：该方法基于C和BN前驱体，通过高温退火过程在镍薄膜上直接制备g/h-BN异质结。共偏析法具有大规模合成的潜力，但需要优化工艺以避免石墨烯被B和N原子掺杂。

1. g/h-BN异质结的应用
   文章详细讨论了g/h-BN异质结在多个领域的应用，包括纳米电子学、能量转换与收集以及光电子学。

   • 纳米电子学：g/h-BN异质结在纳米电子器件中的应用主要体现在其作为石墨烯的理想基底和栅极绝缘材料。由于h-BN具有无悬挂键、超平坦表面以及介电特性，石墨烯在h-BN基底上表现出更高的载流子迁移率和更低的掺杂效应。例如，基于g/h-BN异质结的场效应晶体管和量子隧穿晶体管在低电压、高开关比方面表现出色。
     
   • 能量转换与收集：g/h-BN异质结在热电转换和太阳能电池中的应用也取得了显著进展。例如，g/h-BN/石墨烯三明治结构在热电转换中表现出较高的塞贝克系数（≈99.3 µV K⁻¹），而g/h-BN/GaAs异质结太阳能电池的功率转换效率达到了10.18%。
     
   • 光电子学：结合过渡金属二硫化物（TMDS）材料，g/h-BN异质结还被用于开发新型发光二极管（LED）。这些LED器件在室温下的外部发光效率达到了5%，显示出在可穿戴光电子器件中的巨大潜力。

2. 未来挑战与研究方向
   文章指出，尽管g/h-BN异质结在制备和应用方面取得了显著进展，但仍面临一些挑战。例如，如何在大规模生产中精确控制异质结的质量和堆叠几何，如何优化共偏析法以避免石墨烯的掺杂效应，以及如何开发新的制备技术以实现高质量h-BN层的合成。未来的研究方向应集中在这些领域，以进一步推动g/h-BN异质结在能源高效电子学、能量转换与收集等领域的应用。

文章的意义与价值
本文系统总结了g/h-BN异质结在制备和应用领域的最新进展，为相关领域的研究人员提供了全面的参考。文章不仅介绍了多种制备方法的优缺点，还详细讨论了异质结在纳米电子学、能量转换与收集以及光电子学中的多功能应用。此外，文章提出的未来挑战和研究方向为该领域的进一步发展提供了重要指导。通过综述这些内容，本文为g/h-BN异质结的研究和应用奠定了坚实的理论基础，并为其在能源高效技术中的广泛应用提供了重要支持。

亮点
本文的亮点在于其全面性和前瞻性。文章不仅详细介绍了g/h-BN异质结的多种制备方法，还深入探讨了其在多个领域的应用潜力。特别是对CVD法和共偏析法的详细介绍，为大规模制备高质量异质结提供了重要参考。此外，文章提出的未来挑战和研究方向为该领域的进一步发展提供了清晰的路线图。