立方砷化硼的基本物理性质
摘要
立方砷化硼(BAs)是一种新兴半导体材料，具有1300 W/mK的创纪录高热导率。然而，BAs的许多基本性质尚未经过实验探索。在此，我们首次报道了对BAs重要物理性质的系统性实验测量，包括带隙、光学折射率、刚度、弹性模量、剪切模量、泊松比、热膨胀系数和比热容。特别地，利用光吸收和法布里-珀罗干涉在室温下测得光学带隙为1.82 eV、折射率为3.29 (657 nm)。基于超快光学泵浦探测光谱的皮秒超声方法测得高达326 GPa的弹性模量，为硅的两倍。此外，利用温度依赖的X射线衍射测得线性热膨胀系数为3.85x10^-6 K^-1；该值非常接近GaN等原型半导体，凸显了BAs用于高功率和高频电子器件冷却的前景。我们还进行了第一性原理理论计算，观察到实验与理论结果间良好的一致性。重要的是，本工作旨在建立BAs基本物理性质的数据库(表I)，期望该半导体能激发电子学、光子学和力学领域的广泛研究与应用。
引用
@article{arxiv.1911.11281,
title = {Basic Physical Properties of Cubic Boron Arsenide},
author = {Joon Sang Kang and Man Li and Huan Wu and Huuduy Nguyen and Yongjie Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11281},
year = {2019}
}
备注
This paper reports the experimental database of the important physical properties of BAs, including the bandgap, optical refractive index, elastic modulus, shear modulus, Poisson ratio, thermal expansion coefficient, heat capacity, and Gruneisen parameter etc., with the expectation that this new semiconductor will inspire broad research and applications in electronics, photonics, and mechanics