半导体常见的晶体结构

决定半导体材料的基本物理特性，即原子或离子的长程有序的周期性排列。按空间点阵学说，晶体的内在结构可概括为一些相同点在空间有规则地作周期性的无限分布。点子的总体称为点阵，通过点阵的结点可作许多平行的直线组和平行的晶面组。这样，点阵就成网格，称为晶格。由于晶格的周期性，可取一个以格点为顶点、边长等于该方向上的周期的六面体作为重复单元，来概括晶格的特征。固体物理学取最小的重复单元，格点只在顶角上。这样的重复单元只反映晶体结构的周期性，称为原胞。结晶学取较大的重复单元，格点不仅在顶角上，还可在体心和面心上，这样的重复单元既反映晶格的周期性，也反映了晶体的对称性。

常见的半导体的晶体结构有金刚石型、闪锌矿型、纤锌矿型和氯化钠型4种，如图和表所示。在三元化合物半导体中有部分呈黄铜矿型结构，金刚石型、闪锌矿型和氯化钠型结构可看成是由两套面心立方格子套构而成。不同的是，金刚石型和闪锌矿型是两套格子沿体

对角线的1/4方向套构，而氯化钠型则是沿1/2[100]方向套构金刚石晶格中所有原子同种，而闪锌矿和氯化钠晶格中有两种原子闪锌矿型各晶面的原子排布总数目与金刚石型相同，但在同一晶面或同一晶向上，两种原子的排布却不相同。纤锌矿型属六方晶系，其中硫原子呈六方密堆集，而锌原子则占据四面体间隙的一半，与闪锌矿相似，它们的每一个原子场处于异种原子构成的正四面体中心。但闪锌矿结构中，次近邻异种原子层的原子位置彼此错开60°，而在纤锌矿型中，则是上下相对的。采取这种方式使次近邻异种原子的距离更近，会增强正负离子的相互吸引作用，因此，纤锌矿型多出现于两种原子间负电性差大、化学键中离子键成分高的二元化合物中。

银的导电速度最快，如果在银的表面镀上一层锡，银还有意义吗？（实际上，都是在铜上镀银或锡）

银导线为何会变黑：

银的化学性质较稳定，抗腐蚀能力较强。但空气和其它自然介质中的硫，硝酸和氧化物对银都有着一定的腐蚀作用。银在空气中时间长了，硫与银化合就会在银表面形成一层黑色的硫化银膜，开始表现一些细小的斑点，尔后扩散成生，形成人们通常所说的银垢或银霉，变成为黑色。

银导线变黑问题：

如果电池片的银导线是焊死的，你完全不用担心黑不黑的问题。如果是接触形势连接，只需将接触部位擦拭干净即可（一般都应该是焊死的）。

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银的物理和化学性质

银Ag在地壳中的含量很少，仅占1×10-5%，在自然界中有单质的自然银存在，但主要以化合物状态产出。纯银为银白色，熔点960.8℃，沸点2210℃，密度10.49克/厘米3。银是面心立方晶格，塑性良好，延展性仅次于金，但当其中含有少量砷As、锑Sb、铋Bi时，就变得很脆。

银的化学稳定性较好，在常温下不氧化。但在所有贵金属中，银的化学性质最活泼，它能溶于硝酸生成硝酸银；易溶于热的浓硫酸，微溶于热的稀硫酸；在盐酸和“王水”中表面生成氯化银薄膜；与硫化物接触时，会生成黑色硫化银。此外，银能与任何比例的金或铜形成合金，与铜、锌共熔时极易形成合金，与汞接触可生成银汞齐。

硝酸银的性质

硝酸银是一种无色透明的菱形片状结晶体，放在有机物质容器中，遇光则易变成灰黑色，故需装在棕褐色玻璃瓶内保存。其腐蚀性很强，有毒，能溶于水、乙醇、醋酸、丁脂、甘油，微溶于醚。

氯化银性质

易溶于：浓氨水、硫代硫酸溶液、氰酸溶液 煮沸的浓盐酸 不易溶于：有机溶液 不溶于：水、乙醇，稀酸

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银的其他资料

氧化银和氢氧化银

在AgNO3溶液中加入NaOH或Na2CO3，反应首先析出的是白色的氢氧化银AgOH或Ag2CO3，但AgOH或Ag2CO3在常温下极不稳定，立即脱水变为棕黑色的Ag2O沉淀。

Ag+ + NaOH = AgOH↓ + Na+

2AgOH = Ag2O↓ + H2O

2AgNO3 + Na2CO3 = Ag2CO3↓ + 2Na2CO3

Ag2CO3 = Ag2O↓ + CO2↑

氧化银Ag2O是一种棕黑色的固体，共价型化合物，微溶于水，溶液呈碱性。潮湿的Ag2O为中强碱。

Ag2O + H2O == Ag+ + OH -

Ag2O在强碱溶液中比在水中容易溶解，并且形成不稳定的[Ag(OH)2]配阴离子。

Ag2O的生成热很小(31kJ·mol)，因此不稳定，加热到573K时即分解为银和氧：

加热 Ag2O ==== 2Ag + O2

Ag2O是氧化剂，它容易被CO或H2O2还原：

Ag2O + CO = 2Ag + CO2

Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2↑

硝酸银

硝酸银AgNO3是最重要的可溶性的银盐，是一种重要的化学试剂，它的制法是：将银溶于硝酸，然后蒸发并结晶即可得到无色透明的斜方晶体AgNO3：

Ag + 2HNO3(浓) = AgNO3 + NO2↑ + H2O

或 3Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO↑ +2H2O

原料银一般是从精炼铜的阳极泥中得到，其中含杂质铜，因此产品中将含有硝酸铜Cu(NO3)2，根据硝酸盐的热分解温度不同，可将粗产品加热到473~573K，此时Cu(NO3)2分解为黑色不溶于水的CuO，将混合物中的AgNO3溶解后过滤 除去CuO，然后将滤液重结晶便得到纯的AgNO3。

713K 2AgNO3 ==== 2Ag + 2NO2 +O2

473K 2Cu(NO3)2 ==== 2CuO + 4NO2 + O2

由于Cu(OH)2的溶度积比AgOH的溶度积小，Cu大部分沉淀下来，随着Cu(OH)2的沉淀，Ag2O逐渐溶解，平衡向右移动，过滤除去Cu(OH)2并重结晶，也可得到纯的AgNO3。

AgNO3熔点为481.5K，加热到713K时分解，如果受日光直接照射或有微量有机物存在时也逐渐分解(反应式与热分解式相同)，因此AgNO3晶体或溶液都应装在棕色玻璃瓶内。

光 2AgNO3 ==== 2Ag + 2NO2 + O2

固体AgNO3或其溶液都是氧化剂，即使在室温下，许多有机物都能将它还原成黑色的银粉。例如硝酸银遇到蛋白质即生成黑色的蛋白银，所以皮肤或布与它接触后都会变黑。

AgNO3对有机组织有破坏作用，10%的AgNO3溶液在医药上作消毒剂和腐蚀剂。大量的AgNO3用于制造照相底片上的卤化银。此外，AgNO3也是一种重要的分析试剂。

卤化银

将Ag2O溶于氢氟酸中，然后蒸发至有无色晶体而制得AgF。其余卤化银可在AgNO3溶液中加入可溶的卤化物如NaCl、NaBr、KI等而制得。

Ag2O + 2HF = 2AgF + H2O

Ag + Cl AgCl↓ (白色)

Ag + Br AgBr↓ (淡黄)

Ag + I AgI↓ (黄色)

卤化银的颜色按F桟l桞r桰的顺序而加深，其中只有AgF易溶于水，溶解度依Cl桞r桰的顺序而降低。这些性质反映了从AgF到AgI键型的变化，即AgF为离子型化合物，AgI为共价型化合物。

AgCl、AgBr和AgI都不溶于稀硝酸，它们都具有感光性，常用于照相术。

硫化银

在Ag盐的溶液中通入H2S时，能生成黑色的Ag2S沉淀：

2Ag + H2S = Ag2S↓ + H2↑

Ag2S的溶解度在Ag盐中是最小的，它的溶度积很小 ，但Ag2S能溶于热的浓HNO3或氰化钠溶液中：

加热 3Ag2S + 8HNO3(浓) ===== 6AgNO3 + 3S↓ +2NO↑ + 4H2O

Ag2S + 4CN- = 2[Ag(CN)2]- + S

银的配合物

Ag+外层电子构型为4s24p64d10，具有空的外层的5s、5p轨道，因此，Ag的重要特征是容易形成配离子，例如Ag+能与X(F－离子除外)、NH3、S2O32－、CN－等生成稳定程度不同的、2配位的线型配离子。

银盐的一个重要特点是多数难溶于水，能溶的只有AgNO3、Ag2SO4、AgF、AgClO4等少数几种。把难溶银盐转化成配合物是溶解难溶银盐的最重要的方法。

AgCl能较好地溶解在氨水中，而AgBr和AgI却难溶于氨水中，它们与氨水作用的平衡常数值都较小。AgCl易溶于硫代硫酸钠溶液中，AgBr能溶于硫代硫酸钠溶液中，而AgI是微溶于硫代硫酸钠溶液中。

上述平衡常数的大小说明AgCl和AgBr能很好地溶于氰化钠NaCN溶液中，AgI易溶于氰化钠溶液中。

银配离子有很大的实际意义，它们广泛地用于电镀工业、照相技术等方面。例如[Ag(NH3)2]能均匀地释放出Ag而被甲醛或葡萄糖等还原，生成银镜。暖水瓶胆上镀银就是利用这个原理。

2[Ag(NH3)2]+ + HCHO + 2OH = 2Ag↓ + HCOONH4++ 3 NH3 + H2O

银镜反应可以用来鉴别醛和酮，因为在同样条件下，醛不发生银镜反应。

电镀银时不用AgNO3等简单的银盐溶液，而用银配离子的溶液，这是因为生成银配离子后的标准电极电势([Ag(NH3)2]/Ag的=0.38V)要比简单银盐的标准电极电势(Ag/Ag的=0.799V)低得多。

要注意镀银后的银氨溶液不能贮存，因放置时(天热时不到一天)会析出有强爆炸性的氮化银Ag 3N沉淀。所以要加盐酸破坏掉溶液中的银氨配离子，使之转化为AgCl回收。

[Ag(CN)2]配离子特别稳定，Kf = 1.0×10，是氰化法提取银的基础。广泛用于银的冶炼中。将银矿或回收的银以氰化法浸取，然后用锌或铝还原，即可得粗产品，再用电解法制成纯银。

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太阳能电池发电原理：

太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。

当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

晶体硅太阳能电池的制作过程：

硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤：a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。

太阳能电池的应用： 上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势

http://hi.baidu.com/yjdh/blog/item/779d4dfb02918064024f566b.html

氯化银

名称：氯化银

分子式：AgCl

简述：白色粉状晶体

CAS号：7783-90-6

物理特性

相态：固态

颜色：白色，在光作用下颜色会变深 (见光变紫色并逐渐变黑)

密度：5.56 g/cm³

摩尔质量：143.323 g/mol

熔点：455°C

沸点：1550°C

安全提示

*** 作：-

半数致死量（鼠，口服）：10000 mg/kg

其它特性

溶解度：0.0019 g/l水 (在水中的溶解度为2∙10-10 mol2/l2。)

易溶于：浓氨水、硫代硫酸溶液、氰酸溶液 煮沸的浓盐酸（在这些溶液中它形成[Ag(NH3)2]+、[Ag(S2O3)2]3−和[Ag(CN)2]0−等。）

不易溶于：有机溶液

不溶于：水、乙醇，稀酸。

晶体结构：与NaCl结构一样

热力学

ΔfH0s：-127kJ/mol

S0s：96J/(mol · K)

氯化银是由氯化钠溶液或盐酸加入硝酸银溶液生成沉淀而得，应在暗室红光下进行。

由于氯化银非常不易溶，因此在实验室中它常被用来测定样品的含银量。

在不是非常敏感的照片胶卷、胶版和胶纸上有使用氯化银。但一般胶卷上使用的是化学性质上类似，但是更加对光敏感的溴化银AgBr。

氯化银在电化学中非常重要的应用是银-氯化银-参比电极。这种电极不会被极性化，因此可以提供精确的数据。由于实验室中越来越少使用汞，因此Ag/AgCl-电极的应用越来越多。

这种电极可以使用电化学氧化的方式在盐酸中制作：比如将两根银线插入盐酸中，然后在两根线之间施加一至二伏电压，阳极就会被氯化银覆盖（阳极反应：2Ag + 2HCl -→ 2AgCl + 2H+ + 2e−，阴极反应：2H+ + 2e− -→ H2，总反应：2Ag + 2HCl -→ 2AgCl + H2）。使用这个方式可以确保氯化银只在电极有电的情况下产生。

与其它卤化银盐如AgBr和AgI不同的是氯化银能够溶解在稀的氨溶液中：

AgCl + 2NH3 -→ [H3N-Ag-NH3]+ + Cl−

在氰酸溶液中氯化银也能溶解并形成类似的复合物。在浓盐酸中氯化银可以形成[Cl-Ag-Cl]-，因此有限可溶。

在氨溶液中加入硫化物又可以形成不可溶的银盐：

2[Ag(NH3)2]+ + S2− -→ Ag2S↓ + 4NH3

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