如果在硅基体中掺入少量的价电子数为3的元素(如硼),当硼和硅形成共价键的时候,因为硼的外层电子不足以完全填补硅原子的空轨道,必然要吸收一个多余的自由电子来成键,于是在半导体内部形成一个“空壳”,这个空壳呈现出正电性。硅和硼的这种混合物被称为P型半导体(Positive Semiconduct)。
如果硅基体中掺入少量的价电子数为5的元素(如磷),当磷和硅形成共价键的时候,因为磷的外层电子在完全填补硅原子的空轨道还有富余,必然会脱离原子核成为自由电子,于是在半导体内部呈现出负电性。硅和磷的这种混合物被称为N型半导体(Negative Semiconduct)。
P型和N型半导体是二极管和三极管制作的基础。
砷作为外层电子数为5的元素,它和锗的组合将会产生N型半导体。但是考虑到原料成本因素,通常半导体工业都会选择磷而非砷作为N型半导体的制作原料。
以n型半导体为例,其中的多数载流子电子是由于在半导体中掺杂N型杂质(例如磷、砷、锑等)产生的。掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。(1)as是35号元素,属于主族元素,其最外层电子就是其价电子,所以as基态原子的价电子排布式:4s24p3,故答案为:4s24p3;(2)同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第va族元素第一电离能大于相邻元素,ga属于第iva族、as属于第va族,所以as的第一电离能比ga的大,as的电负性比ga的大,
故答案为:大;大;
(3)氨气分子间形成氢键,氢键的存在导致氨气的沸点最高,砷化氢的相对分子质量大于磷化氢,分子间作用力大,所以砷化氢的沸点比磷化氢的高,则这几种氢化物的沸点高低顺序是:nh3>ash3>ph3,
故答案为:nh3>ash3>ph3;氨气分子间形成氢键,沸点最高,砷化氢的相对分子质量比磷化氢大,分子间作用力大,所以砷化氢的沸点比磷化氢高;
(4)gaas的晶体结构与单晶硅相似,根据硅晶体结构知,在gaas晶体中,每个ga原子与4个as原子相连,与同一个ga原子相连的as原子构成的空间构型为正四面体,gaas的晶体结构和硅晶体相似,则晶体类型相似,所以gaas属于原子晶体,故答案为:4;正四面体;原子;
(5)根据元素守恒知,另外一种生成物是ch4,根据反应物、生成物及反应条件知,其反应方程式为:(ch3)3ga+ash3
700℃
.
gaas+3ch4,
(ch3)3ga为非极性分子,(ch3)3ga中ga形成3个δ键,没有孤电子对,为sp2杂化,
故答案为:(ch3)3ga+ash3
700℃
.
gaas+3ch4;sp2.
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