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性能比硅優(yōu)越的半導(dǎo)體材料，立方砷化硼取得研究進展
性能比硅優(yōu)越的半導(dǎo)體材料，立方砷化硼取得研究進展
來源:科技新報
硅、砷化鎵等材料具有良好的電子遷移率，但電洞遷移率較差，此外硅的導(dǎo)熱率表現(xiàn)不佳，而“發(fā)熱”是許多電子產(chǎn)品的主要瓶頸，也因此碳化硅正在逐漸取代硅（包括特斯拉在內(nèi)的電動車），盡管碳化硅電子移動率（electronmobility）較低，但導(dǎo)熱率是硅的3倍。
那么想象一下，導(dǎo)熱率與電子移動率都比硅還高10倍的砷化硼材料若有朝一日成功實際應(yīng)用，將改變半導(dǎo)體游戲規(guī)則。
研究人員表示，一種稱為“立方砷化硼”的材料可以克服低電洞移動率與低導(dǎo)熱率這2個重大限制。立方砷化硼除了具有高電子移動率與電洞移動率，還具有出色的導(dǎo)熱性，是迄今為止發(fā)現(xiàn)最好的半導(dǎo)體材料，也可能是最好的一種。
但我們需更多工作才能確定立方砷化硼能否以實用、經(jīng)濟的形式制造，才能進一步談及替代無處不在的硅，直到最近，麻省理工學(xué)院團隊首次透過實驗驗證立方砷化硼材料在室溫下的高載流子遷移率。
雖然科學(xué)家證明了立方砷化硼出色的熱性能和電性能，看起來幾乎是理想的半導(dǎo)體材料，但是否能真正進入市場與設(shè)備應(yīng)用還有待商榷，因為立方砷化硼材料的其他性能還需要測試，比如長期穩(wěn)定性，以及最巨大的挑戰(zhàn)：大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)純化立方砷化硼。硅花了幾十年時間才走到如今制造純度超過99.99999999%的技術(shù)，未來是否可能對新材料投入高額資金研發(fā)，還有待觀察。
新論文發(fā)表在《科學(xué)》（Science）期刊。
