砷化镓是什么材料?

砷化镓是什么材料?,第1张

砷化镓是重要的化合物半导体材料。

外观呈亮灰色,具金属光泽、性脆而硬。常温下比较稳定。加热到873K时,外表开始生成氧化物形成氧化膜包腹。常温下,砷化镓不与盐酸、硫酸、氢氟酸等反应,但能与浓硝酸反应,也能与热的盐酸和硫酸作用。

砷化镓天然存量稀少,通常采用镓和砷直接化合的方法,其中水平区域熔炼法是普遍采用的方法。通过区域提纯便可获得单晶。

砷化镓的优点 

电子物理特性砷化镓GaAs拥有一些比硅Si还要好的电子特性,如高的饱和电子速率及高的电子迁移率,使得GaAs可以用在高于250 GHz的场合。

GaAs的的另一个优点它是直接能隙的材料,所以可以用来发光。而Si是间接能隙的材料,只能发射非常微弱的光。砷化镓比硅更不会受到自然辐射的干扰,不易产生错误信号。

半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。

元素半导体  在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布着11种具有半导性的元素,C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。

P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。

新型材料:

其结构稳定,拥有卓越的电学特性,而且成本低廉,可被用于制造现代电子设备中广泛使用的场效应晶体管。

科学家们表示,最新研究有望让人造皮肤、智能绷带、柔性显示屏、智能挡风玻璃、可穿戴的电子设备和电子墙纸等变成现实。

昂贵的原因主要因为电视机、电脑和手机等电子产品都由硅制成,制造成本很高而碳基(塑料)有机电子产品不仅制造方便、成本低廉,而且轻便柔韧可弯曲,代表了“电子设备无处不在”这一未来趋势。

(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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