以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题:(1)镓为

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题:(1)镓为,第1张

(1)

(2)N      B 

(3)GaCl 3 +NH 3 =GaN+3HCl

(4)共价键    原子

(5)①sp 3      4     ②

试题分析:(1)镓为元素周期表第31号元素,在元素周期表中的位置是位于第四周期第ⅢA。镓原子价层电子排布图为 。(2)氮在第ⅤA.在第ⅤA的元素中,由于N原子半径最小,原子核外的最外层电子处于半充满的稳定状态。所以其第一电离能最大。镓在元素周期表第ⅢA。该主族中元素中电负性最大的元素是原子半径最小的B元素。(3)用CaCl 3 与NH 3 在一定条件下反应制备氮化镓,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为GaCl 3 +NH 3 =GaN+3HCl。 (4)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,金刚石的C原子之间以共价键结合,是原子晶体。所以氮化镓中氮原子与镓原子之间以共价键相结合,氮化镓属于原子晶体。(5) ①每个镓与4个N形成共价键,这四个N构成正四面体结构。每个N与4个Ga形成共价键,这四个Ga构成正四面体结构。所以氮化镓中镓原子的杂化方式为sp 3 。氮原子的配位数为4. ②在每个晶胞中含有Ga:8×1/8+1=2,含有N:4×1/4+1=2.即每个晶胞中含有2个GaN。氮化镓晶胞边长a。则 ,所以整理得: 。

氮化镓和第四代半导体是一个东西。

氧化镓因为其具有超宽能隙的特性所以被称为第四代半导体。

相较于第三代半导体碳化硅与氮化镓,第四代半导体将使材料能承受更高电压的崩溃电压与临界电场。


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