立方氮化硼超高热导率半导体的研究（CBN）

  热导率是衡量材料导热能力的核心物性。所有已知材料在室温下的热导率都分布在大约0.01—1000Wm-1K-1这一范围。比如硅和铜的热导率在100Wm-1K-1这一数量级比较高，可以**帮助电脑和手机保持较低的工作温度。然而，随着**微电子芯片内部的热流密度越来越高，为了保证**散热，对于具有超高热导率的材料的要求也越来越紧迫。

  钻石在室温下的热导率大约是2000Wm-1K-1，自1953年至今，一直都是公认的热导率高的块材。然而**的钻石既稀少又昂贵，不适合广泛用于散热。石墨是钻石的同素异构体，其面向热导率接近钻石，价格也便宜很多，然而垂直面向的热导率只有面向的1/300。人们探索室温热导率超过1000Wm-1K-1的超级导热材料，已经有几十年的历史，然而一直没有实质性的突破；直到2013年，基于一性原理的计算预测了半导体砷化硼晶体的热导率可能与钻石相当。这个预测很出乎意料，因为基于一些久经实验检验的基本规律，至少自1973年以来，人们普遍认为砷化硼的热导率只有大约200Wm-1K-1。紧接着，三个独立研究组在2018年同时在国际**期刊Science报道了**砷化硼晶体的生长及其热导率的实验测量。高达约1200Wm-1K-1使得砷化硼成为热导率高的非碳材料，在所有各向同性材料中仅次于钻石。

  某研究员在研究期间，报道了有关新型超级导热材料的新发现。这一次的超高热导率材料是半导体立方氮化硼晶体。虽然室温下天然同位素丰度的立方氮化硼晶体热导率只有大约850Wm-1K-1，然而经过硼同位素的富集，在包含约99%的硼-10或硼-11的立方氮化硼晶体中，观测到超过1600 Wm-1K-1的热导率。这一数值大大超过砷化硼，也就意味着硼同位素富集的立方氮化硼晶体已经取代砷化硼，成为好的非碳及各向同性的导热材料。同样值得注意的是，实验上通过同位素富集把热导率提高约90%，这也是**观测到的同位素热效应。

  之所以能够得到超高热导率，主要是消除了天然丰度立方氮化硼晶体中，由于硼-10和硼-11两种同位素混合而产生的对于热流的阻力。一性原理计算揭示，立方氮化硼里这一巨大同位素效应的产生，主要是由于硼-10和硼-11这两种同位素的相对质量差别较大，同为三五族半导体，砷化硼和磷化硼这两种晶体与立方氮化硼**相似。然而对于砷化硼和磷化硼的实验和理论研究只发现了很小的同位素效应。原来随着与硼原子搭配的原子质量逐渐增大（从氮到磷再到砷），由于两种硼同位素混合而存在的质量无序度变得越来越不重要；对于热流来说，几乎已经不可见了。

  立方氮化硼晶体具有超高的硬度和化学耐受力，用于机械加工，可以胜任很多钻石工具难以工作的尖端制造环境（如高温）。立方氮化硼还具有非常宽的能带间隙，是制造紫外光电器件的上好材料。拥有如此**的力学、化学、电学以及光学性质，再加上如此少见的超高热导率，立方氮化硼晶体在很多涉及大功率、高温以及高光子能量的关键热管理应用中前景广阔。

西安齐岳生物科技有限公司提供各种多孔材料、石墨烯、钙钛矿、量子点、纳米颗粒、空穴传输材料、纳米晶、化学试剂、光电化学品、有机光电和半导体材料、材料中间体、酶制剂、酶底物、定制类纳米管、定制氮化物等一系列产品。

齐岳供应相关定制产品：

氮化硼纳米管    

立方氮化硼薄膜(C-BN)    

氮化硼(BN)负载的Ru-Ba催化剂    

AgCuTi合金钎焊单层立方氮化硼砂轮    

宽带隙立方氮化硼薄膜    

液相烧结六方氮化硼陶瓷    

氮化硅/氮化硼复相陶瓷(Si3N4/h-PBN)    

硫辅助合成高孔隙率大孔氮化硼材料    

镀Ti立方氮化硼(cBN)与玻化SiO2—Na2O—B2O3结合剂    

铜锡钛合金炉中钎焊立方氮化硼    

六方氮化硼(h-BN)基复合陶瓷    

钎焊立方氮化硼BCu80Ni5SnTi活性钎料    

金刚石-立方氮化硼-硬质合金复合柱齿    

功能化氮化硼纳米片(BN-LCP)/环氧树脂复合材料    

不同粒径氮化硼填充环氧树脂/玻璃纤维绝缘导热复合材料    

氮化硼球形纳米粒子    

石英纤维表面氮化硼涂层    

氮化硼氧化锆复合材料    

立方氮化硼聚晶材料    

氮化硼粒子增强氰酸酯树脂基复合材料    

气相沉积立方氮化硼薄膜    

锆刚玉莫来石—氮化硼系复合材料    

控制自发成核生长大颗粒立方氮化硼晶体    

纤锌矿型氮化硼    

氮化硼基复合陶瓷    

氮化硼-硅橡胶复合导热材料    

爆轰波直接合成致密相氮化硼    

氮化铝-氮化硼复合陶瓷    

Ni-P-SiC包覆立方氮化硼    

Si3N4-Ni系结合剂聚晶立方氮化硼(PcBN)    

立方氮化硼表面镀Ti（cBN）    

**氮化硼/环氧树脂复合材料    

氮化硼陶瓷纤维    

氮化硼包裹的立方氧化锆纳米颗粒    

氮化硼包裹的氧化铪纳米线    

六方氮化硼包裹钴镍合金材料    

六方氮化硼包裹纳米铜颗粒    

氮化硼包裹石墨烯    

铝-玻璃涂覆立方氮化硼    

立方氮化硼(cBN)表面包裹SiO2    

钴/六方氮化硼复合核壳结构    

Co/h-BN，Ni/h-BN，Cu/h-BN复合材料    

超薄壳层氮化硼纳米空心球    

BNFe/环氧树脂磁场取向复合材料    

刚石表面涂覆玻璃涂覆立方氮化硼镀钛复合结构    

zl 04.01