元素周期表中什么元素可以做半导体材料?

元素周期表中什么元素可以做半导体材料?,第1张

(1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料,容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。目前, 只有硅、锗性能好,运用的比较广,硒在电子照明和光电领域中应用。硅在半导体工业中运用的多,这主要受到二氧化硅的影响,能够在器件制作上形成掩膜,能够提高半导体器件的稳定性,利于自动化工业生产。[2](2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族V族与VI族;VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。这一半导体主要运用到高速器件中,InP制造的晶体管的速度比其他材料都高,主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料,主要用于LED等方面。[2](3)有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物,把有机化合物和碳键垂直,叠加的方式能够形成导带,通过化学的添加,能够让其进入到能带,这样可以发生电导率,从而形成有机化合物半导体。这一半导体和以往的半导体相比,具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能,应用的范围比较广,主要用于有机薄膜、有机照明等方面。[2](4)非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。它主要是通过改变原子相对位置,改变原有的周期性排列,形成非晶硅。晶态和非晶态主要区别于原子排列是否具有长程序。非晶态半导体的性能控制难,随着技术的发明,非晶态半导体开始使用。这一制作工序简单,主要用于工程类,在光吸收方面有很好的效果,主要运用到太阳能电池和液晶显示屏中。[2](5)本征半导体:不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带,受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。[5] 它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子-空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子-空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。[6]

常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料。主要有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广。化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、 Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等) 、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体,如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等。有机化合物半导体有萘、蒽、聚丙烯腈等,还处于研究阶段。此外,还有非晶态和液态半导体材料,这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。

硒是一种化学元素,是一种非金属。

硒在自然界的存在方式分为两种:无机硒和植物活性硒。无机硒一般指亚硒酸钠和硒酸钠,从金属矿藏的副产品中获得;后者是硒通过生物转化与氨基酸结合而成,一般以硒蛋氨酸的形式存在。

硒的作用比较宽泛,主要有四点作用:

一、抗氧化作用。科学证实:正是由于"硒"的高抗氧化作用,适量补充能起到防止器官老化与病变,延缓衰老,增强免疫,抵御疾病,抵抗有毒害重金属,减轻放化疗副作用,防癌抗癌。

二、防止糖尿病。硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,它能防止胰岛β细胞氧化破坏,使其功能正常,促进糖份代谢、降低血糖和尿糖,改善糖尿病患者的症状。

三、解毒排毒。硒与金属的结合力很强,能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害。硒与体内的汞、铅、锡、铊等重金属结合,形成金属硒蛋白复合而解毒、排毒。

四、防治肝病。中国医学专家于树玉历经16年的肝癌高发区流行病学调查中发现,肝癌高发区的居民血液中的硒含量均低于肝癌低发区,肝癌的发病率与血硒水平呈负相关。她在江苏启东县对13万居民补硒证实,补硒可使肝癌发病率下降35%,使有肝癌家史者发病率下降50%。

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扩展资料

别盲目补硒、均衡饮食最关键

近年来,很多人加入了“补硒大军”,认为补硒有助于“抗癌”,然而,这种做法并不值得鼓励,因为硒和其他微量元素一样,都要秉持适量原则,并非多多益善,也并非适合所有人。

硒是否有那么强大的抗癌功效,目前研究结果尚未达成一致,有的研究结果表明硒能降低某些癌症的发病率,有的研究结果却否定了这种结论。所以,硒能抗癌的科学研究证据还很有限。

硒的有益量和中毒量之间的范围,是所有微量元素中最窄的,所以补硒最要求技术含量,一不小心就会补过量。正常情况下,推荐每天硒摄入量为50~200微克。

另外,过量补硒,人体内锰元素的吸收就会受阻,缺锰会产生一系列健康问题。所以,我们不能盲目补硒。有研究者警告,盲目补硒,可能会增加罹患某些疾病的风险,如果特别想补硒,要到正规医院测定体内的微量元素水平,在医生的指导下补硒,避免中毒。

人体自身不能合成硒,食物是硒的主要来源,一个不偏食、不挑食的健康人,身体对硒的需求能够通过均衡膳食得到满足,并不需要额外补充。

市场上卖的各种富硒食品,如富硒大米、富硒蔬菜等,偶尔吃可以,没必要经常买。如果一定要吃富硒食品,最好选标明硒浓度的,计算好身体的需要量再购买。

天然食品中,硒含量从高到低分别为:动物内脏、海产品、鱼、蛋、肉、粮食、牛奶、葱、蒜、蔬菜、水果。芝麻和大蒜中的硒含量也不少。不同地区、同种农作物的硒含量有天壤之别,有千倍甚至万倍的数量级差距。

参考资料:/baike.baidu.com/item/%E7%A1%92/717439?fr=aladdin#11_3"target="_blank"title="百度百科——硒">百度百科——硒

/health.people.com.cn/n1/2018/1213/c14739-30463372.html"target="_blank"title="人民网-别盲目补硒均衡饮食最关键">人民网-别盲目补硒均衡饮食最关键


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