六方、立方氮化硼的制备和热传导性质研究进展

随着微电子技术的不断进步，电子芯片集成化电路越来越密集。性能提高的同时，其内部热流密度不断攀升，对电子器件的散热能力提出了更高的要求。低热耗散材料严重制约了电子设备的性能和功效，有效的热传递和热管理已成为下一代微处理器、集成电路、发光二极管等设备稳定工作的重要保障，因此亟需具有更高热导率的半导体材料以提高电子器件的使用寿命。近年来，六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)引起了人们极大的研究兴趣，h-BN具有与石墨类似的层状晶体结构，常被称为“白石墨”，散热、绝缘性能良好；而c-BN为闪锌矿结构，具有类似于金刚石的晶体结构，热导率仅次于金刚石，是第三代半导体中禁带宽度最大的材料。研究表明，2种晶体均具有良好的导热性能，可成为新一代电子芯片散热材料，是当前热管理领域的研究热点。本文对h-BN薄膜和c-BN单晶制备方法的研究进展进行了综述，介绍了h-BN和c-BN热传导性质的研究成果，并对h-BN和c-BN面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。