新型合成晶体有望解决电路散热难题

本篇文章610字，读完约2分钟

新华社华盛顿7月5日电(记者周舟)发表在最新一期《美国科学》杂志上的研究表明，一种相对廉价的合成晶体有望用于电路冷却，突破电子设备小型化所面临的散热问题。

该论文的作者之一、德克萨斯大学(University of Texas)的物理学副教授陆兵表示，散热对于使用计算机芯片和晶体管的电子行业非常重要，而小型高性能电子产品无法使用导电金属散热，风扇占据了太大的空空间，因此需要一种廉价的散热半导体材料。

在天然材料中，金刚石的热导率最高，但天然金刚石的成本太高，人造金刚石存在结构缺陷，难以大规模应用。研究人员发现，砷化硼是一种人造半导体材料，具有很高的导热性，其散热能力比铜等常用散热材料高两到三倍，仅次于金刚石。

陆冰的团队和美国休斯顿大学的研究人员采用了一种“化学蒸汽传输”晶体生长方法，将硼和砷放入一端热一端冷的晶体生长炉中。当这两种材料从热端移动到冷端时，就会形成高热导率的砷化硼晶体。

热传导依靠材料中电子、原子、分子或晶格的热运动来传递热量。在金属中，热传导主要取决于电子的运动。然而，在晶体中，热传导是通过构成晶格的原子的振动来完成的，这在物理学中被称为声子。研究人员称，砷化硼晶体散热的原因是晶体振动会产生一个声子，声子会带走热量，而硼原子和砷原子之间的差异很大，使得声子更容易从晶体中分离出来。

陆兵说，砷本身是有毒的，但砷化硼化合物稳定无毒，其半导体性质与硅兼容，有望在微电子领域得到广泛应用。

来源：搜狐微门户