موصلية حرارية عالية في البورون الفوسفيدي المكعب المدعوم بالنظائر

الملخص جذب البورون الأرسنيدي Zinc blende (BAs) ، البورون الفوسفيدي (BP) ، والنيتريد البورون (BN) اهتمامًا كبيرًا في السنوات الأخيرة بسبب موصليتها الحرارية العالية (Λ) التي تم التنبؤ بها من خلال حسابات مبادئ أولية. يبلّغ هذا البحث عن دراسة اعتماد درجة الحرارة على Λ (120 كلفن < T < 600 كلفن) لبورون فوسفيد ذو وفرة نظيرية طبيعية وكريستالات 11 BP المدعومة بالنظائر التي نمت من تفاعلات تدفق معدلة. تم استخدام تقنية قياس حراري الوقت لتحديد Λ للكريستالات ذات الحجم دون المليمتر. عند درجة حرارة الغرفة، كانت Λ لـ BP و 11 BP هما 490 و 540 واط.م −1 ك −1 على التوالي، متجاوزةً قيم المواد التقليدية ذات Λ العالية مثل Ag و Cu و BeO و SiC. إن Λ لـ BP أصغر فقط من مكعب BN والماس والجرافيت و BAs من بين المواد ذات الطور الواحد. إن القيم المقاسة لـ Λ لبورون فوسفيد و 11 BP تتفق جيدًا مع حسابات المبادئ الأولية فوق 250 كلفن. تم التحقق من جودة الكريستالات بواسطة طيف رامان، حيود الأشعة السينية، وميكروسكوب الإلكترون الناقل لمسح الالكترون. من خلال دمج حسابات المبادئ الأولية وقياسات رامان، تم إعادة تصنيف وضع رامان الذي تم تفسيره بشكل خاطئ سابقًا. وبالتالي، فإن BP هو مادة واعدة ليس فقط لتطبيقات موزعات الحرارة في الأجهزة الدقيقة عالية القدرة ولكن أيضًا كمادة إلكترونية للاستخدام في بيئات قاسية.