華人科學家發(fā)現(xiàn)迄今最佳半導體材料

Insigne

半導體材料是一種導電能力介于導體和絕緣體之間,、可用來制作半導體器件和集成電路的電子材料,，例如硼、金剛石,、鍺,、硅、灰錫,、銻,、硒、碲等,，或者 SiC 這種合成材料,。

現(xiàn)階段，人類文明現(xiàn)代科技便是建立在以硅為代表的這類半導體材料之上的成果,，從太陽能電池到芯片都離不開它,，但因?qū)�熱和其它原因硅也注定了無法成為最理想的半導體材料。
* A) N$ H) q1 L
5 Z6 g- R: F6 Q7 y1 I立方砷化硼是一種媲美金剛石的超高熱導率半導體,，自2018 年以來受到廣泛關(guān)注,，更被稱為可能是最好的半導體材料，但一直不確定是否能商用化,。直到最近,，麻省理工學院研究人員首次取得重要科學進展，于實驗中發(fā)現(xiàn)立方砷化硼晶體為電子,、電洞提供高載流子遷移率,，擴大該材料于商業(yè)領(lǐng)域的潛在用途，比如提高CPU 速度,。

7 月 22 日,，來自美國麻省理工學院、休斯頓大學和其它機構(gòu)的科研團隊發(fā)現(xiàn)了一種名為“立方砷化硼”的材料突破了這兩個限制,，它既能為電子和空穴提供高遷移率,，又有優(yōu)良的電導率，而且還具有極高的導熱特性,。
  P- _8 _$ m* k5 A, l4 j( Q$ C
科學家表示,，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的半導體材料，或許放眼未來也會是最好的那個,。相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在近期的《科學》雜志上,。
6 i. n" h2 ]; A: T- F7 N
  e7 a) L9 A5 |7 h7 }& k" b雖然科學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體材料,，但是否能真正進入市場與設(shè)備應用還有待商榷,，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,。
5 L6 O$ O8 O# l% Z5 i: v. f
當然,，到目前為止，立方砷化硼還只能在實驗室小規(guī)模量產(chǎn)和測試,，而且不均勻,。還需要做更多的工作來確定立方砷化硼是否能以一種實用、經(jīng)濟的形式制造出來,，目前來看要想取代地球上無處不在的硅還有很長一段路要走,。但研究人員說，即使在不久的將來,，這種材料也可能找到一些用途,，使其獨特的特性產(chǎn)生重大影響。
. a. V- X. ?' L
. a- b3 @, m0 i作者包括多名華裔科學家,，其中一名曾被美國政府逮捕入獄一年,！
& c  K7 c. {5 D8 I% o
3 I2 d% L' _, U可以看到作者欄中包括多位華人，例如麻省理工學院機械工程教授陳剛,、任志峰（休斯敦大學）等,。
; W3 i  Q" z) f1 ]+ O/ T" r- P