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06-21
IT之家半导体材料是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的电子材料，可用于制作半导体器件和集成电路，如硼、硼等。
钻石。
、锗、硅、灰锡、锑、硒、碲等，或SiC等合成材料。
现阶段，人类文明的现代科学技术就是建立在以硅为代表的此类半导体材料之上的。
从太阳能电池到芯片，都密不可分。
但由于导热等原因，硅注定不会成为最理想的材料。
半导体材料。
7月22日，来自麻省理工学院、休斯敦大学等机构的科研团队发现了一种名为“立方砷化硼”的材料，突破了这两个限制，可以同时提供电子和空穴。
它具有高流动性、优良的导电性和极高的导热性。
科学家表示，这是迄今为止发现的最好的半导体材料，也可能是未来最好的一种。
相关成果已发表在近期期刊《科学》上。
作者包括许多中国人，如麻省理工学院机械工程系教授陈刚、中国科学院院士任志峰（休斯敦大学）等。
当然，到目前为止，立方砷化硼只能在实验室小规模生产和测试，而且并不统一。
需要做更多的工作来确定是否可以以实用且经济的形式制造立方砷化硼，但要取代地球上无处不在的硅，似乎还有很长的路要走。
但研究人员表示，即使在不久的将来，这种材料也可能会在其独特性能产生重大影响的地方找到用途。
这项研究涉及其他 14 所大学，包括麻省理工学院、休斯顿大学、德克萨斯大学奥斯汀分校和波士顿学院。
包括这篇新论文的合著者 David Broido 在内的早期研究从理论上预测该材料将具有高导热率，随后的工作证实了这一预测。
这项工作实验证实了陈刚团队在2011年做出的预测，并完成了分析：立方砷化硼还具有高电子和空穴迁移率，“这使得这种材料非常独特，”他说。
他们还表明，该材料具有非常好的带隙，这一特性赋予其作为半导体材料的巨大潜力。
这项新工作证实了砷化硼具有高电子和空穴迁移率，具备理想半导体所需的所有主要品质。
“这很重要，因为目前在半导体中，我们同时具有正电荷和负电荷。
因此，如果你想制造芯片，你需要一种对电子和空穴的阻力较小的材料，”陈刚说。
据介绍，目前常用的硅具有良好的电子迁移率，但空穴迁移率较差，而其他材料（如广泛用于激光器的砷化镓）也具有良好的电子迁移率，但对空穴不敏感。
具有良好的机动性。
“热量现在是许多电子产品的主要瓶颈，”该论文的主要作者申说。
“碳化硅正在受到包括特斯拉在内的主要电动汽车行业的关注，因为尽管其电迁移率较低，但它的导热系数却是硅的三倍。
想象一下砷化硼可以实现什么，它的导热系数和迁移率Shin 补充道，“这是一个游戏规则改变者”，这是根据陈刚团队所做的量子力学密度函数计算得出的，这些预测现已通过麻省理工学院使用光学检测方法进行的实验得到验证。
他们和休斯顿大学团队成员制作的样品表示，该材料的导热率不仅是所有半导体中最好的，甚至可能是所有材料中第三高的，仅次于金刚石和富含同位素的立方氮化硼。
“现在我们还根据第一原理预测了电子和空穴的量子力学行为，这已被证明是正确的。
”“这令人印象深刻，因为除了石墨烯之外，我实际上不知道还有任何其他材料具有所有这些特性。
”这些财产，”他说。
“这是一种具有这些特性的散装材料。
”当然，陈刚也强调，虽然其热性能和电性能已被证明非常出色，但这种材料的许多其他性能还有待测试，比如其长期稳定性。
“这可能非常重要，以至于人们甚至没有真正关注过这种材料，”他补充道。
现在，砷化硼的理想特性已经变得更加清晰，表明该材料“在许多方面都是最好的半导体”。
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