休斯顿大学突破性研究揭示砷化硼超高热导率
2025-10-23 15:30
来源:休斯顿大学
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休斯顿大学研究团队在热管理材料领域取得重要发现,高质量砷化硼晶体在室温下展现出超越钻石的热导率。这项发表于《今日材料》的研究由德克萨斯超导中心任志峰教授主导,通过与加州大学圣巴巴拉分校和波士顿学院的合作,对砷化硼材料的热导率特性进行了深入探索。休斯顿大学任志峰教授及其在德克萨斯超导中心的研究团队将砷化硼晶体安装到频域热反射 (FDTR) 系统中,以测量热导率。

研究团队通过提纯原料砷和改进合成工艺,成功制备出热导率超过2100 W/mK的砷化硼晶体。任志峰教授表示:“我们相信我们的测量结果;我们的数据是正确的,这意味着理论需要修正。”这一发现对现有热传导理论提出新见解,为开发新型热管理材料开辟了方向。砷化硼材料展现的超高热导率特性,使其在电子器件散热领域具有应用潜力。

该研究突破了2017年理论模型对砷化硼热导率的限制预测。任志峰指出:“你不应该让一个理论阻止你发现更大的东西,而这正是这项工作中发生的事情。”通过优化晶体生长工艺,研究人员制备出缺陷更少的高质量砷化硼晶体,其热导率表现显著优于早期样品。砷化硼材料不仅具备优异的热管理性能,还展现出良好的半导体特性。

相较于传统半导体材料,砷化硼具有更宽的带隙和更高的载流子迁移率。任志峰补充道:“这种新材料太棒了,它兼具半导体和热导体的最佳性能。”研究人员将继续优化砷化硼材料的制备工艺,进一步提升这种热管理材料的综合性能。这项关于砷化硼材料的研究成果,为下一代电子设备的热管理解决方案提供了新的技术路径。

更多信息: Ange Benise Niyikiza 等人,室温下砷化硼热导率超过 2100 瓦/米/开尔文,《今日材料》(2025 年)。期刊信息: 今日材料

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