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六方氮化硼(Hexagonal boron nitride，h-BN)二维原子晶体具有原子级平滑的表面、极少的表面悬挂键、极低的表面陷阱电荷密度，有利于还原本征石墨烯极高的载流子迁移率，近年来引起了人们的广泛关注。此外，h-BN还具有很宽的禁带、高的介电强度、良好的热稳定性和化学稳定性，是石墨烯及其它二维原子晶体理想的衬底和栅介质材料，在场效应晶体管、光电探测器等研究领域极具应用前景。高质量h-BN二维原子晶体的制备是其性质研究及实现应用的前提与基础。h-BN二维原子晶体的制备方法与石墨烯类似，机械剥离的h-BN尺寸有限（几十微米量级），仅限于实验室研究。目前人们普遍采用化学气相沉积法(Chemical vapor deposition，CVD)制备h-BN，但CVD方法生长过程异常复杂，各种沉积参数相互关联，所用的前驱体存在剧毒、稳定性差、易于水解及价格昂贵等问题。因此，急需发展其它规模制备h-BN二维原子晶体的可控生长方法。本论文以制备高质量h-BN二维原子晶体为目标开展研究，首次利用离子束溅射沉积（Ion beam sputtering deposition，IBSD）技术制备了高质量的h-BN二维原子晶体，并研究了其生长机制。论文取得的主要研究成果如下: 1)发展了一种制备h-BN二维原子晶体的新方法:离子束溅射沉积。首次采用IBSD，以氩离子束轰击高纯h-BN靶材，在铜箔衬底上制备了单层及少数层h-BN二维原子晶体，并利用各种技术对h-BN二维原子晶体进行了系统表征。利用氢在高温对h-BN的刻蚀作用，我们在溅射过程中通入氢气，显著抑制了h-BN的成核密度并促进了其横向生长速度，制备出尺寸约5μm的h-BN单晶畴。此外，我们还研究了生长温度等参数对h-BN生长的影响，发现提高生长温度有利于增大晶畴尺寸。在此基础上，我们提出了IBSD技术制备h-BN二维原子晶体的生长机制。IBSD技术避免了CVD法制备h-BN二维原子晶体时的诸多问题，为简易可控制备大面积、高质量h-BN二维原子晶体提供了一条新的途径。 2)采用IBSD技术，在多晶Ni箔衬底上制备了大尺寸的h-BN单晶畴。小尺寸晶畴导致存在大量晶界将严重影响h-BN器件的性能，因此大尺寸单晶h-BN的制备对其性质研究及其器件应用均具有重要的意义。目前，大多数CVD方法制备的h-BN单晶畴的尺寸在微米量级。我们利用原位离子束刻蚀对衬底进行处理，并通过生长参数调控衬底表面溅射粒子的浓度，从而大幅降低了h-BN的成核密度，最终在多晶Ni箔衬底上制备出单晶畴尺寸大于100μm的h-BN二维原子晶体，达到了目前该领域的最高水平，充分体现了该技术在制备高质量h-BN二维原子晶体方面所具备的巨大潜力。在此基础上，我们还制备了h-BN深紫外探测器原型器件，器件表现出良好的紫外光电响应特性。此外，我们还利用低温溅射-高温后退火的方法制备了h-BN二维原子晶体。 3)探索了在非金属衬底上直接生长h-BN二维原子晶体的可能性。h-BN二维原子晶体的表征与应用，通常需要将其从金属衬底上转移到其它衬底上，而转移过程极易引入污染或缺陷，导致器件性能下降。为避免复杂的转移过程及可能引入的污染，我们采用IBSD技术，在非金属衬底如SiO2/Si、蓝宝石和Si衬底上，直接生长h-BN二维原子晶体，发现过渡金属的近程催化作用可促进h-BN二维原子晶体的生长。