能做半导体的元素有什么?有什么化学性质?谢谢

能做半导体的元素有什么?有什么化学性质?谢谢,第1张

在元素周期表中金属和非金属的分界处,可以找到半导体材料,如硅、锗、镓等

另外还有半导体的特性:

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。它的重要特性表现在以下几个方面:

(1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高,半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半。

(2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了。例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。

近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能。目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管。

另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源。

(3)搀杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化。例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件。

镓(Gallium),灰蓝色或银白色的金属,符号Ga,原子量69.723,外围电子排布4s24p1,位于第四周期第ⅢA族。

镓,熔点29.76℃,沸点2403℃,硬度1.5~2.5。

受热至熔点时变为液体,液态镓很容易过冷,即冷却至0℃而不固化。

过冷,温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。

液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。

镓在干燥空气中较稳定并生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中失去光泽。

微溶于汞,形成镓汞齐。镓铟合金可用于汞的替代品。

镓由液体转变为固体时,其体积约增大3.2%。由于液态镓的密度高于固体密度,凝固时体积膨胀,而且熔点很低,储存时会不断地熔化凝固,使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费。镓能浸润玻璃,故不宜使用玻璃容器存放。综上,镓适合使用塑料瓶(不能盛满)储存。

……

经典科幻电影《终结者2》里的“T-1000”液态金属机器人的变形能力至今令人印象深刻。

2014年9月23日,美国北卡罗来纳州一个科研团队日前研发出一种可进行自我修复的变形液态金属,距离打造“终结者”变形机器人的目标更进一步。

科学家们使用镓和铟合金合成液态金属,形成一种固溶合金,在室温下就可以成为液态,表面张力为每米500毫牛顿。

这意味着,在不受外力情况下,当这种合金被放在平坦桌面上时会保持一个几乎完美的圆球不变。

氮化镓的分子式为GaN,是半导体行业内公认的一种第三代半导体材料。

目前,GaN的应用主要集中在功率、光电和射频等领域。

其中,蓝宝石基氮化镓广泛被用来做LED,硅基氮化镓用来做功率器件,碳化硅基氮化镓广泛用于射频领域。

与硅(Si)、砷化镓(GaAs)为代表的第一、二代半导体材料相比,GaN具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电压以及更快的饱和电子漂移速率等物理性质。

“我特别特别喜欢这个GaN(氮化镓)充电器,摄影师来多拍几张照片。”在小米10手机的在线发布会上,雷军丝毫没有掩饰对小米GaN充电器的喜爱。

小米打出GaN牌后,“友商们”纷纷跟进。

realme在真我X50 Pro发布会上,官宣全系标配GaN充电器,华为、三星、苹果等均释放出将使用GaN充电设备的信号。


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