哪些元素屬於半導體
❶ 元素周期表裡面哪些是半導體元素在元素周期表裡面的
元素周期表裡面哪些是半導體元素在元素周期表裡面的
金屬與非金屬分界線兩側的元素既有金屬性又有非金屬性,但並不都是半導體(例碲是導體).
現在常用的:硅、鍺、硒的單質是半導體,其它一般不說.
❷ 什麼元素的單質是一種常見的半導體材料
由四種短周期元素在周抄期表中的位置,可知M為第三周期元素,且只有M為金屬元素,則M為Al,結合位置可知X為Si,Y為N,Z為O,
A.Si位於金屬與非金屬元素的交界處,則元素X的單質是一種常見的半導體材料,故A正確;
B.M和Y的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鋁、硝酸,二者可發生復分解反應生成鹽和水,故B正確;
C.非金屬性N>Si,Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比X 的強,故C錯誤;
D.非金屬性O>N,Z的氣態氫化物比Y的氣態氫化物穩定,故D正確;
故選C.
❸ 半導體材料有哪些
在可預見的將來,單晶硅仍是電子工業的首選材料,但砷化鎵這位半導體家族新秀已迅速成長為僅次於硅的重要半導體電子材料。砷化鎵在當代光電子產業中發揮著重要的作用,其產品的50%應用在軍事、航天方面,30%用於通信方面,其餘的用於計算機和測試儀器。
砷化鎵材料的特殊結構使其具備吸引人的優良特性。根據量子力學原理,電子的有效質量越小,它的運動速度就越快,而砷化鎵中電子的有效質量是自由電子質量的1/15,只有硅電子的1/3。用砷化鎵製成的晶體管的開關速度,比硅晶體管快1~4倍,用這樣的晶體管可以製造出速度更快、功能更強的計算機。因為砷化鎵的電子運動速度很高,用它可以制備工作頻率高達1010赫茲的微波器件,在衛星數據傳輸、通信、軍用電子等方面具有關鍵性作用。實際上,以砷化鎵為代表的Ⅲ—Ⅳ族半導體,其最大特點是其光電特性,即在光照或外加電場的情況下,電子激發釋放出光能。它的光發射效率比其他半導體材料高,用它不僅可以製作發光二極體、光探測器,還能製作半導體激光器,廣泛應用於光通信、光計算機和空間技術,開發前景令人鼓舞。
與任何半導體材料一樣,砷化鎵材料對於雜質元素十分敏感,必須精細純化。和硅、鍺等元素半導體不同的是它還要確保准確的化學配比,否則將影響材料的電學性質。
基於以上原因,砷化鎵單晶的制備工藝復雜,成本高昂。我國曾在人造衛星上利用微重力條件進行砷化鎵單晶的生長,取得了成功。此外,薄膜外延生長技術,可以精確控制單晶薄膜的厚度和電阻率,在制備半導體材料和器件中越來越受到重視。
短短十幾年,僅美國研究和開發的砷化鎵產品已逾千種。根據90年代末國際砷化鎵集成電路會議的預測,砷化鎵集成電路的市場銷售額將每年翻一番,形成數十億美元的規模。砷化鎵及其代表的Ⅲ—Ⅳ族化合物半導體家族均身懷絕技,有待於進一步開發。
❹ 元素周期表中能能用於製造半導體材料的元素有哪些
大多數類金屬都可以。比較常見的有硅(Si)、鍺(Ge)、鎵(Ga)等。其中硅和鍺一般使用其內單質容,而鎵則使用其砷化物砷化鎵(GaAs)作為半導體材料。砷化鎵是一種重要的半導體材料。屬Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體。屬閃鋅礦型晶格結構,禁帶寬度是1.4電子伏。不過砷化鎵也有不足之處,即其熱穩定性不好,高溫分解,限制了其普及運用。
❺ 半導體的主要材料是什麼
半導體:常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料專。
主要材料:
元素半屬導體:鍺和硅是最常用的元素半導體;
化合物半導體:包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。
技術科研領域:
(1)集成電路
它是半導體技術發展中最活躍的一個領域,已發展到大規模集成的階段。在幾平方毫米的矽片上能製作幾萬只晶體管,可在一片矽片上製成一台微信息處理器,或完成其它較復雜的電路功能。集成電路的發展方向是實現更高的集成度和微功耗,並使信息處理速度達到微微秒級。
(2)微波器件
半導體微波器件包括接收、控制和發射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段,發射器件的功率已達到數瓦,人們正在通過研製新器件、發展新技術來獲得更大的輸出功率。
(3)光電子器件
半導體發光、攝象器件和激光器件的發展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用范圍主要是:光通信、數碼顯示、圖象接收、光集成等。
❻ 半導體的類型
硅
結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應。
硅的用途:
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維,激光在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。
④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
發現
1822年,瑞典化學家白則里用金屬鉀還原四氟化硅,得到了單質硅。
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名稱由來
源自英文silica,意為「硅石」。
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分布
硅主要以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中,約佔地表岩石的四分之一,廣泛存在於硅酸鹽和硅石中。
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制備
工業上,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。
化學反應方程式:
SiO2 + 2C → Si + 2CO
這樣製得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化後重結晶,用酸除去雜質,得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅,還要將其轉化成易於提純的液體或氣體形式,再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅,則需要進行進一步的提純處理。
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同位素
已發現的硅的同位素共有12種,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是穩定的,其他同位素都帶有放射性。
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用途
硅是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
硅的特性 鋁 - 硅 - 磷
碳
硅
鍺
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元素周期表
總體特性
名稱, 符號, 序號 硅、Si、14
系列 類金屬
族, 周期, 元素分區 14族(IVA), 3, p
密度、硬度 2330 kg/m3、6.5
顏色和外表 深灰色、帶藍色調
地殼含量 25.7%
原子屬性
原子量 28.0855 原子量單位
原子半徑(計算值) 110(111)pm
共價半徑 111 pm
范德華半徑 210 pm
價電子排布 [氖]3s23p2
電子在每能級的排布 2,8,4
氧化價(氧化物) 4(兩性的)
晶體結構 面心立方
物理屬性
物質狀態 固態
熔點 1687 K(1414 °C)
沸點 3173 K(2900 °C)
摩爾體積 12.06×10-6m3/mol
汽化熱 384.22 kJ/mol
熔化熱 50.55 kJ/mol
蒸氣壓 4.77 帕(1683K)
聲速 無數據
其他性質
電負性 1.90(鮑林標度)
比熱 700 J/(kg·K)
電導率 2.52×10-4 /(米歐姆)
熱導率 148 W/(m·K)
第一電離能 786.5 kJ/mol
第二電離能 1577.1 kJ/mol
第三電離能 3231.6 kJ/mol
第四電離能 4355.5 kJ/mol
第五電離能 16091 kJ/mol
第六電離能 19805 kJ/mol
第七電離能 23780 kJ/mol
第八電離能 29287 kJ/mol
第九電離能 33878 kJ/mol
第十電離能 38726 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量
MeV 衰變產物
28Si 92.23 % 穩定
29Si 4.67 % 穩定
30Si 3.1 % 穩定
32Si 人造 276年 β衰變 0.224 32P
核磁公振特性
29Si
核自旋 1/2
元素名稱:硅
元素原子量:28.09
元素類型:非金屬
發現人:貝采利烏斯 發現年代:1823年
發現過程:
1823年,瑞典的貝采利烏斯,用氟化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱,得到粉狀硅。
元素描述:
由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結構,電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成岩石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現。
元素來源:
用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而製得。
元素用途:
用於製造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導體材料,摻有微量雜質得硅單晶可用來製造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。
元素輔助資料:
硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎,那麼硅對於地殼來說,佔有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。
長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質狀態存在。這就註定它的發現比碳和氧晚。
拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質——元素。
1823年,貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱製得無定形硅。盡管之前也有不少科學家也製得過無定形硅,但直到貝齊里烏斯將製得的硅在氧氣中燃燒,生成二氧化硅——硅土,硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium,元素符號是Si。
【gui】
硅
silicon;
硅
guī
〈名〉
一種四價的非金屬元素,以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得的,主要以合金的形式使用(如硅鐵合金),也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中,或用作半導體材料(如在晶體管中)和光生電池的元件 [silicon]――元素符號Si
一種非金屬元素,是一種半導體材料,可用於製作半導體器件和集成電路。舊稱「矽」。
元素符號Si,舊稱矽,原子序數14,相對原子質量28.09,有無定形和晶體兩種同素異形體。
晶體硅為鋼灰色,無定形硅為黑色,密度2.4g/cm3,熔點1420℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體,硬而有光澤,有半導體性質。硅的化學性質比較活潑,在高溫下能與氧氣等多種元素化合,不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液,用於造制合金如硅鐵、硅鋼等,單晶硅是一種重要的半導體材料,用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。
硅,原子序數14,原子量28.0855,元素名來源於拉丁文,原意是「燧石」。1823年瑞典化學家貝采利烏斯首先分離和描述硅元素。硅約佔地殼總重量的27.72%,僅次於氧。自然界中的硅都以含氧化合物的形式存在。常見的有石英、水晶、沙子等。
硅有晶態和無定形兩種形式。晶態硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°C,沸點2355°C,密度2.32~2.34克/厘米³,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。晶態硅的電導率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導體性質。
硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒有明顯作用;在加熱下,能與鹵素反應生成四鹵化硅;650°C,時硅開始與氧完全反應;硅單質在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質反應;硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合,生成金屬硅化物。
超純的單晶硅可作半導體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。
參考資料:http://ke..com/view/4748.htm
❼ 什麼是元素半導體呢在元素周期表中有哪些元素為半導體材料呢
鍺、硅、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體.
鍺、硅、硒、砷 鎵
❽ 元素半導體的構成
具有半導體特性的元素,如硅、鍺、硼、硒、碲、碳、碘等組成的材料。其導電能力介乎導體和絕緣體之間。一般電阻率在10-7~10-3之間。主要採用直拉法、區熔法或外延法制備。工業上應用最多的是硅、鍺、硒。用於製作各種晶體管、整流器、集成電路、太陽能電池等方面。其他硼、碳(金剛石、石墨)、碲、碘及紅磷、灰砷、灰銻、灰鉛、硫也是半導體,但都尚未得到應用。
❾ 適合做半導體的元素有哪些
硅
❿ 元素周期表裡面哪些是半導體元素
在金屬元素和非金屬元素分界線的那一道線上,都是半導體,具體的為:
硼、硅、鍺、砷、銻、碲、釙