半導(dǎo)體材料工程師考試題
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饕餮饗宴
解：（1）Ga原子是31號元素，根據(jù)構(gòu)造原理寫出Ga原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p1；（2）GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，每個Ga原子與4個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：4；正四面體；（3）GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，故答案為：原子；（4）碳原子可以形成4個碳碳單鍵，所以每個As應(yīng)與4個Ga相連，金剛石中含有的化學鍵是共價鍵，所以該物質(zhì)中含有的化學鍵是極性鍵，單鍵為σ鍵，又因為砷原子還有1對孤對電子，而鎵原子有容納孤對電子的空軌道，所以還可以構(gòu)成配位鍵，故答案為：BEG；（5）晶胞中Ga位于體內(nèi)，數(shù)目為4，As原子位于頂點和面心，數(shù)目為8×18+6×12=4，則晶胞質(zhì)量為4×(70+75)g/×1023mol?1，晶胞體積為（564×10-10cm）33，則密度為4×(70+75)×1023×(564×10?10)3=；a位置As原子與b位置Ga原子之間的距離為晶體體對角線的14，則距離為14×3×564×10-10cm=1413，故答案為：；1413．
高興兒88
（1） （2）N????? B?（3）GaCl 3 ＋NH 3 =GaN＋3HCl（4）共價鍵????原子（5）①sp 3 ?????4?????② 試題分析：（1）鎵為元素周期表第31號元素，在元素周期表中的位置是位于第四周期第ⅢA。鎵原子價層電子排布圖為 。（2）氮在第ⅤA.在第ⅤA的元素中，由于N原子半徑最小，原子核外的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)。所以其第一電離能最大。鎵在元素周期表第ⅢA。該主族中元素中電負性最大的元素是原子半徑最小的B元素。（3）用CaCl 3 與NH 3 在一定條件下反應(yīng)制備氮化鎵，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得該反應(yīng)的化學方程式為GaCl 3 ＋NH 3 =GaN＋3HCl。?（4）氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，金剛石的C原子之間以共價鍵結(jié)合，是原子晶體。所以氮化鎵中氮原子與鎵原子之間以共價鍵相結(jié)合，氮化鎵屬于原子晶體。（5） ①每個鎵與4個N形成共價鍵，這四個N構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)。每個N與4個Ga形成共價鍵，這四個Ga構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)。所以氮化鎵中鎵原子的雜化方式為sp 3 。氮原子的配位數(shù)為4. ②在每個晶胞中含有Ga：8×1/8+1=2,含有N：4×1/4+1=2.即每個晶胞中含有2個GaN。氮化鎵晶胞邊長a。則 ，所以整理得： 。
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