大多数半导体器件都需要含有多种三元和四元化合物（也称为异质结构）的多层薄膜结构。理想情况下，整个薄膜结构应在具有相同晶格常数的衬底上生长（称为晶格匹配衬底）。

具有一些离散晶格常数的二元化合物（如GaAs、GaSb、InP、GaP、InAs和InSb）在市场上可以买到。对于GaAs和InP等二元化合物的块体晶体的制备，使用了许多程序，如Bridgman晶体生长、垂直梯度冻结（VGF）和液封提拉法（LEC）。

六方氮化硼（h-BN）由于其理想的物理特性，如与其他2D材料相比具有较高的热导率和物理化学稳定性以及机械强度，其晶体结构与石墨烯相当，因此引起了人们的广泛关注。由于其高带隙（5.7eV），它还具有绝缘性能。因此，h-BN用于钝化层（抗氧化涂层）、热管理系统、电子隧道层和质子交换膜。

PBN 由于其特别低的杨氏模量和低的线膨胀系数，对热冲击和温度梯度有很好的抵抗力。实际上PBN阻挡层不会开裂，只能通过电弧或表面崩解烧穿破坏。此外，由于PBN的介电常数很低，用这种材料制作的阻挡层厚度最大。因此，金属对电介质密封泄漏的风险很低。

热解氮化硼(PBN)是一种高温各向异性陶瓷，具有与晶面平行的高热导率和电阻的独特组合。PBN 的定向热导率可以更好地“散热”，提高温度的稳定性。由于其高强度、优异的热导率和低热膨胀系数，可以抵抗热应力，因此引入PBN作为电绝缘体的潜在结构。