新華社華盛頓７月５日電（記者周舟）發(fā)表在最新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上的研究顯示,，一種相對(duì)廉價(jià)的合成晶體有望用于電路冷卻,，突破電子設(shè)備小型化面臨的散熱難題。

論文通訊作者之一,、美國(guó)得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯校區(qū)物理學(xué)副教授呂兵說(shuō),，散熱對(duì)使用計(jì)算機(jī)芯片和晶體管的電子產(chǎn)業(yè)非常重要，而小型,、高性能的電子產(chǎn)品不能采用導(dǎo)電金屬進(jìn)行散熱,，風(fēng)扇又占據(jù)太大空間，因此需要一種廉價(jià),、可散熱的半導(dǎo)體材料,。

在天然物質(zhì)中，金剛石的熱導(dǎo)率最高,，但天然金剛石成本過(guò)高,，人造金剛石存在結(jié)構(gòu)缺陷，都難以大規(guī)模應(yīng)用,。研究人員發(fā)現(xiàn),，人造半導(dǎo)體材料砷化硼具有很高的導(dǎo)熱率，散熱能力比銅等常用散熱材料高２到３倍,，僅次于金剛石,。

呂兵團(tuán)隊(duì)與美國(guó)休斯敦大學(xué)研究人員采用一種“化學(xué)氣相輸運(yùn)”的晶體生長(zhǎng)方法，將硼和砷放在一端熱,、一端冷的晶體生長(zhǎng)爐中,，兩種材料從熱的一端移動(dòng)到冷的一端時(shí)會(huì)形成熱導(dǎo)率高的砷化硼晶體。

導(dǎo)熱是依靠材料中的電子,、原子,、分子或晶格熱運(yùn)動(dòng)來(lái)傳遞熱量。在金屬中,，導(dǎo)熱主要依靠電子的運(yùn)動(dòng),。但在晶體中，熱傳導(dǎo)是靠組成晶體晶格的原子的振動(dòng)來(lái)完成,，這種振動(dòng)在物理學(xué)上被稱(chēng)為聲子,。研究人員說(shuō),，砷化硼晶體散熱的原因就是晶體振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一份一份的聲子，聲子帶走了熱,，而硼原子和砷原子差別巨大,，這讓聲子更易于脫離晶體。

呂兵說(shuō),，砷本身有毒,，但化合物砷化硼穩(wěn)定、無(wú)毒,，且其半導(dǎo)體性質(zhì)與硅相容,，有望廣泛應(yīng)用于微電子領(lǐng)域。