日前,來自美國麻省理工學院、休斯頓大學和其它機構的科研團隊,發現了迄今為止最佳半導體材料。該材料名為立方砷化硼,它既能為電子和空穴提供高遷移率,又有優良的電導率,而且還具有極高的導熱特性。相關成果已發表在近期《科學》雜志上,作者欄中包括多位華人,包括麻省理工學院機械工程教授陳剛、中科院任志峰(休斯敦大學)等。
《科學》雜志截圖
值得注意的是,立方砷化硼還只能在實驗室小規模量產和測試且不均勻。科學家還需要做更多的工作,來確定立方砷化硼是否能以實用、經濟的形式制造出來。不過,研究人員表示,在不久的將來,這種材料可能找到一些用途,使其特性產生重大影響。
據介紹,立方砷化硼對電子和空穴也有很高的遷移率,該材料有一個非常好的帶隙,這一特性賦予了它作為半導體材料的巨大潛力。眾所周知,已經成熟商用的硅材料具有良好的電子遷移率,但其空穴遷移率較差,而其他材料如砷化鎵,同樣具有良好的電子遷移率,但對空穴不具有良好的遷移率。
研究負責人表示,許多電子產品的主要瓶頸在于熱量,盡管碳化硅的電遷移率較低,但其熱導率是硅的三倍,因此碳化硅依然受到車企的歡迎。砷化硼的熱導率和遷移率比硅高10倍,僅次于金剛石和立方氮化硼。當然,作為一種新發現的材料,砷化硼的長期穩定性等許多其他性能還有待測試。