立方砷化硼中杂质衍生的p型导电性

摘要： 立方砷化硼（c-BAs）在室温下展现出接近1300 W·m?1·K?1的超高热导率（j）。然而，c-BAs被认为含有高浓度的晶体缺陷，这些缺陷既会抑制j，又可能成为非故意p型导电性的来源。尽管这种行为被归因于本征缺陷，但我们通过光学和磁共振光谱结合第一性原理计算表明，硅和/或碳等非故意受主杂质更可能是导致观测到导电性的原因。这些结果还澄清了c-BAs的真实低温带隙比广泛报道的1.5 eV高出0.3 eV。对c-BAs晶体的低温光致发光测量揭示了与杂质相关的复合过程（包括施主-受主对复合），而电子顺磁共振实验则显示了类有效质量浅受主的证据。我们的杂化密度泛函计算表明，本征缺陷无法产生此类信号。相反，我们发现第IV族杂质容易掺入砷位点并充当浅受主。这类杂质可能主导c-BAs的电学性质，在优化热导率时必须考虑其对声子散射的影响。