熱導率是衡量材料導熱能力的核心物性。所有已知材料在室溫下的熱導率都分布在大約0.01—1000Wm-1K-1這一范圍。比如硅和銅的熱導率較高址否，可以有效幫助電腦和手機保持較低的工作溫度。然而，隨著先進微電子芯片內(nèi)部的熱流密度越來越高晒屎，為了保證有效散熱，對于具有超高熱導率的材料的要求也越來越緊迫缓升。
今年1月鼓鲁，宋柏與合作者在Science雜志報道了有關(guān)半導體立方氮化硼晶體新型超級導熱材料的最新發(fā)現(xiàn)。
立方氮化硼晶體具有超高的硬度和化學耐受力港谊，用于機械加工骇吭，可以勝任很多鉆石工具難以工作的尖端制造環(huán)境(如高溫)。立方氮化硼還具有非常寬的能帶間隙歧寺，是制造紫外光電器件的上好材料燥狰。雖然室溫下天然同位素豐度的立方氮化硼晶體熱導率只有大約850Wm-1K-1，然而經(jīng)過硼同位素的富集斜筐，在包含約99%的硼-10或硼-11的立方氮化硼晶體中龙致，觀測到超過1600 Wm-1K-1的熱導率。同樣值得注意的是顷链，實驗上通過同位素富集把熱導率提高約90%目代，這也是迄今為止觀測到的最大同位素熱效應。
A為兩塊高質(zhì)量天然同位素豐度立方氮化硼晶體的光學照片；圖B為立方氮化硼榛了、砷化硼以及鉆石等超級導熱材料在不同溫度下的熱導率
宋柏及合作者之所以能夠得到超高熱導率半導體立方氮化硼晶體在讶，主要是消除了天然豐度立方氮化硼晶體中，由于硼-10和硼-11兩種同位素混合而產(chǎn)生的對于熱流的阻力霜大。
擁有如此優(yōu)異的力學构哺、化學、電學以及光學性質(zhì)战坤，再加上如此少見的超高熱導率曙强，立方氮化硼晶體在很多涉及大功率、高溫以及高光子能量的關(guān)鍵熱管理應用中前景廣闊湖笨。
