MITとヒューストン大学などの共同研究チームは、立方晶ヒ化ホウ素（c-BAs）が、微細デバイスの放熱性に有効な高い熱伝導度を有するとともに、電子輸送と正孔輸送の両方を兼ね備える高い両極性移動度を発揮することを実験的に示した。高純度処理されたc-BAs単結晶の局所的な測定により、シリコン（Si）を超える高い熱伝導度と両極性移動度を持つことを実験的に確認したもので、Siを超える理想的な半導体として広汎な応用が期待できる可能性がある。MITとヒューストン大学、テキサス大学オースティン校、ボストンカレッジの共同研究チームによる論文が、2022年7月21日に『Science』誌に公開されている。
共同研究チームは、優れた熱伝導性および電子と正孔の両極性移動度が同時に高い、理想的な半導体材料を探索し、理論計算によって、c-BAsが高い熱伝導性および両極性移動度を持つことを予測していた。そして、高純度化された数mmスケールのc-BAs単結晶を作成し、周波数領域サーモリフレクタンス法および超高速レーザを用いた過渡格子分光法により、熱伝導度および両極性移動度を局所的に測定した。
その結果、測定点による変動はあるものの、熱伝導度が1200W/mK、両極性移動度が1600cm2/Vsに達することが判り、以前の予測結果を実証するものとなった。「熱伝導率はSiの約10倍であり、電気自動車用パワーエレクトロニクスにおいてSiを代替しつつある炭化ケイ素（SiC）半導体の熱伝導度がSiの3倍であることを考えると、放熱性だけでも充分魅力的だ」と、研究チームは説明する。
立方晶ヒ化ホウ素はSiほど安価に採掘可能なのか？