美国佛罗里达大学研究人员宣布,他们在新半导体的设计方面取得突破,从而率先为一种新型电子开关开发出重要的基础材料,这种基础材料很可能提供平稳的不间断的电力供应。这项研究成果可能成为21世纪汽车工业和尖端军事硬件使用的重要材料,行业杂志《化合物半导体》对这项研究成果作了介绍。
佛罗里达大学四位材料学教授和两位化学工程教授用氮化镓材料设计了一种称之为“金属氧化物半导体场效应晶体管”的基本电子结构。
佛罗里达大学的科学家和圣巴巴拉加州大学的科学家们还最先设计并展示了一种与之相关的“双极晶体管”。
参加研究的佛罗里达大学材料学教授斯蒂芬·皮尔顿说,这两项研究成果是朝着制造氮化镓半导体开关迈出的重要步骤。这种开关将确保供电系统今后能实现高质量的电力输送。
他说,美国供电系统目前使用大型机械中继开关和硅开关输送电力,但是这两种开关都存在严重的缺陷。用氮化镓开关替代上述两种开关输送电力可以收到良好的效果。
皮尔顿说:“如果能用电子开关替换全部机械中继开关和硅开关,输送电力的速度更快,问题也大大减少。”
(1)Ga原子是31号元素,Ga原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1;GaN晶体结构与单晶硅相似,GaN属于原子晶体,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1;正四面体;原子;
(2)微粒间形成配位键的条件是:一方是能够提供孤电子对的原子或离子,另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子或离子,
故答案为:能够接受孤电子对的空轨道;
(3)①在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱,可知电负性强弱顺序为O>N>H,
故答案是:O>N>H;
②SO2分子中含有2个δ键,孤电子对数=
6?2×2 |
2 |
故答案为:V形; SO42-、SiO44-等;
③乙二胺分子中氮原子形成4个δ键,价层电子对数为4,氮原子为sp3杂化,乙二胺分子间可以形成氢键,物质的熔沸点较高,而三甲胺分子间不能形成氢键,熔沸点较低,
故答案为:sp3杂化;乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键;
④)②中所形成的配离子中含有的化学键中N与Cu之间为配位键,C-C键为非极性键,C-N、N-H、C-H键为极性键,不含离子键,
故答案为:abd;
⑤从CuCl的晶胞可以判断,每个铜原子与4个Cl距离最近且相等,即Cu的配位数为4,根据化学式可知Cl的配位数也为4,
故答案为:4.
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