硅是地球上最豐富的元素之一，其純凈形式已成為許多現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)，從太陽能電池到計(jì)算機(jī)芯片都少不了它的身影。

但硅作為半導(dǎo)體的特性遠(yuǎn)非理想，主要受限于兩方面：①不太適合“空穴”，②不太擅長導(dǎo)熱。

日前，麻省理工學(xué)院、休斯頓大學(xué)和其他機(jī)構(gòu)的一組研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，表明一種稱為立方砷化硼（cubic boron arsenide）的材料克服了這兩個(gè)限制，可以為電子和空穴提供高遷移率，并具有出色的導(dǎo)熱性。這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的半導(dǎo)體材料。

該發(fā)現(xiàn)于7月22日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，由麻省理工學(xué)院博士后 Jungwoo Shin 和麻省理工學(xué)院機(jī)械工程教授 Gang Chen 撰寫。

優(yōu)秀的熱導(dǎo)率

實(shí)驗(yàn)表明，立方砷化硼的熱導(dǎo)率幾乎是硅的10倍，不僅是所有半導(dǎo)體中最好的，而且在所有材料中熱導(dǎo)率排名第三——僅次于金剛石和富含同位素的立方氮化硼。

這對于散熱來說非常有吸引力，該材料具有非常好的帶隙，這使其具有作為半導(dǎo)體材料的巨大潛力。

高電子和空穴遷移率

硅具有良好的電子遷移率，但空穴遷移率較差，而其他材料（如廣泛用于激光器的砷化鎵）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。

但砷化硼填補(bǔ)了這一缺陷，它具有高電子和空穴遷移率，具有理想半導(dǎo)體所需的所有主要品質(zhì)，這正好滿足了需要一種電子和空穴都以較小的阻力傳播材料的需求。

雖然砷化硼的熱性能和電性能已被證明非常出色，但材料的許多其他性能仍有待測試，例如其長期穩(wěn)定性。

在測試之后，要用來制造設(shè)備，則還需要更長的時(shí)間。

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