1.请完成下列各题:第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与

2.什么叫晶体材料,非晶体材料?

请完成下列各题:第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与

晶体材料专业-晶体材料化学高考

解:(1)Ga原子是31号元素,根据构造原理写出Ga原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,

故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1;

(2)GaN晶体结构与单晶硅相似,GaN属于原子晶体,每个Ga原子与4个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体,

故答案为:4;正四面体;

(3)GaN晶体结构与单晶硅相似,GaN属于原子晶体,故答案为:原子;

(4)碳原子可以形成4个碳碳单键,所以每个As应与4个Ga相连,金刚石中含有的化学键是共价键,所以该物质中含有的化学键是极性键,单键为σ键,又因为砷原子还有1对孤对电子,而镓原子有容纳孤对电子的空轨道,所以还可以构成配位键,

故答案为:BEG;

(5)晶胞中Ga位于体内,数目为4,As原子位于顶点和面心,数目为8×

1
8
+6×
1
2
=4,则晶胞质量为
4×(70+75)g/mol
6.02×1023mol?1
,晶胞体积为(564×10-10cm)33,则密度为
4×(70+75)
6.02×1023×(564×10?10)3
=5.37g/cm3;

a位置As原子与b位置Ga原子之间的距离为晶体体对角线的

1
4
,则距离为
1
4
×
3
×564×10-10cm=141
3

故答案为:5.37;141

3

什么叫晶体材料,非晶体材料?

1、晶体材料:由结晶物质构成的固体材料。其所含的原子、离子、分子或粒子集团等具有周期性的规则排列。

2.晶体材料国家重点实验室晶体生长方法齐全,结构、性能表征与器件制作设备先进;科研工作已由以前单纯地跟踪、模仿逐步发展到今天在材料设计、制备及相关技术等方面颇具创新能力,整体研究实力处于国际先进水平,同时逐步形成优秀的研究群体;研究领域由体块晶体向低维化方向拓展,研究层次由宏观向介观、微观扩展。

2、非晶体材料也叫无定形或玻璃态材料, 这是一大类刚性固体,具有和晶态物质可相比较的高硬度和高粘滞系数(一般在10泊,即10帕·秒以上,是典型流体的粘滞系数的10倍)。

① 只存在小区间内的短程序,而没有任何长程序;波矢 k不再是一个描述运动状态的好量子数(见固体的能带)。

② 它的电子衍射、中子衍射和 X射线衍射图是由较宽的晕和弥散的环组成;用电子显微镜看不到任何由晶粒间界、晶体缺陷等形成的衍衬反差。

③ 任何体系的非晶态固体与其对应的晶态材料相比,都是亚稳态。当连续升温时,在某个很窄的温区内,会发生明显的结构变化,从非晶态转变为晶态,这个晶化过程主要取决于材料的原子扩散系数、界面能和熔解熵(见结构弛豫)。