砷化镓(化学式为GaAs)是一种重要的半导体材料.砷化镓中砷元素显-3价,则镓元素的化合价是(  )A.-

砷化镓(化学式为GaAs)是一种重要的半导体材料.砷化镓中砷元素显-3价,则镓元素的化合价是(  )A.-,第1张

(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.

半导体采用的元素材料一般为外层电子数为4的元素(如硅和锗),这些元素的原子的导电性不稳定,外层电子很容易离开原子核的引力范围,成为自由电子,同时在原子内部留下呈现正电性的原子结构。

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。


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