Галлий, температура перехода

При обычной (комнатной) температуре концентрация положительно заряженных дырок, возникших при введении атомов галлия, намного выше концентрации дырок, возникших в результате термического возбуждения электронов и перехода их в зону проводимости. Поэтому уровень примесной проводимости существенно выше уровня собственной проводимости. Следовательно, проводимость в этом случае определяется концентрацией атомов галлия. С ростом температуры концентрация собст- [c.79]

Типичные для металлов кристаллические решетки имеют алюминий (К-12 ) и таллий (Г-12). Последний при нагревании выше 262°С превращается в 0-таллий с решеткой типа К-8. Индий имеет гранецентрированную тетрагональную решетку. У бора сложная неметаллическая решетка с прочными ковалентными связями между атомами (тетрагональная ячейка), вследствие чего температура плавления бора очень высока. У галлия очень сложная ромбическая решетка. Атомы галлия имеют по одному соседу на наиболее близком расстоянии (2,44 А), по два — на расстоянии 2,71 А и еще по два — в смежных слоях на расстоянии 2,74 А. При плавлении атомы, бывшие в ближайшем соседстве, переходят в расплав в виде молекул Ga,, причем плотность [c.280]

Во всех указанных случаях (дР/дТ) > 0. Исключение составляют лишь Р — 7-кривые процессов плавления льда,висмута, галлия и некоторых сортов чугуна они имеют отрицательный угловой коэффициент. Этим объясняется, в частности, одна из аномалий воды, имеющая огромное практическое значение понижение температуры плавления льда с ростом давления. Эта аномалия в соответствии с принципом смещения равновесия обусловлена сжатием при плавлении. Она наблюдается лишь до 2200 атм выше этого давления AV меняет знак, ибо лед переходит в модификацию более плотную, чем вода . Исследования Бриджмена и Таммана показали, что лед существует в нескольких формах (см. рис. 52). [c.186]

Последовательного (монотонного) изменения металлических свойств элементов в П1А-подгруппе не наблюдается. Металлические свойства резко усиливаются при переходе от бора к алюминию, несколько ослабевают у галлия и вновь постепенно растут при переходе к таллию. Обусловлено это тем, что атомы галлия, индия и таллия (в отличие от атомов бора и алюминия) содержат по 18 электронов на предпоследнем уровне. Поэтому нарушается линейное изменение свойств (радиусов атомов, температур плавления и т. п.) и от алюминия к галлию (табл. 24). [c.305]

Для получения галлия этот концентрат растворяют в щелочи. Перед электролизом еще дополнительно обрабатывают раствор известковым молоком, чтобы выделить часть алюминия, а также кремния. Полученный после отфильтровывания алюмината кальция электролит содержит 1,5—2 г/л окиси галлия и 60 г/л окиси алюминия. Органические соединения, в частности гуминовые кислоты, присутствующие в исходных оборотных растворах, выпадают вместе с соединениями алюминия и галлия и при их растворении тоже переходят в раствор. Это очень вредные примеси при электролизе. Поэтому галлиевый концентрат перед растворением в щелочи рекомендуется сушить (прокаливать) при температуре не ниже 350°. Можно также обработать полученный раствор окислителями [99]. [c.259]

Большую роль играет конструкция топки. При сжигании пылевидного угля почти вся зола уносится с газами, вследствие чего концентрация германия в пылях уменьшается. При сжигании кускового угля получаются более богатые германием пыли. Больше всего германия (до 80%), как и галлия, концентрируется в тонких (менее 30 мк) наиболее летучих фракциях золы [68]. При коксовании каменного угля основная часть германия (80—90%) остается в коксе. Перешедший в газовую фазу германий (и галлий) конденсируется вместе со смолами, попадает в них и в надсмольные воды [59]. В воде, расходуемой для тушения кокса, иногда содержится до 2 мг/л Ое [3]. При газификации углей большая часть германия (и галлия) переходит в летучие продукты. Если смолу отделяют при температуре выше точки росы газа, большая часть германия попадает в смолу. Если же смолу и над-смольную воду отделять совместно ниже точки росы газа, то большая часть германия попадает в воду [69]. Смолы и надсмольные воды коксохимических и газогенераторных заводов — очень важный вид германиевого сырья, используемого в разных странах. [c.178]

Кристаллические решетки элементарных веществ подгруппы 1ПА. Типичные для металлов кристаллические решетки имеют алюминий (К-12) и таллий (Г-12). Последний прн нагревании выше 262° С превращается в р-таллий с решеткой типа К-8. Индий имеет гранецентрированную тетрагональную решетку. У бора сложная неметаллическая решетка с прочными ковалентными связями между атомами (тетрагональная ячейка), вследствие чего температура плавления бора очень высока. У галлия очень сложная ромбическая решетка. Атомы галлия имеют по одному соседнему на наиболее близком расстоянии (0,244 нм), по два — на расстоянии 0,271 нм и еще по два — в смежных слоях на расстоянии 0,274 нм. При плавлении атомы, бывшие в ближайшем составе, переходят в расплав в виде молекул Саг, причем плотность увеличивается до 6,095 г/см . Таким образом, кристаллическая решетка галлия — переходная от металлической к молекулярной, вследствие чего температура плавления галлия очень низка (29,8° С). [c.348]

Изготовлены также светодиоды, работающие на основе лавинно-инжек-ционного механизма в i— -переходах, при этом получена зеленая и голубая люминесценция [94]. При комнатной температуре квантовая эффективность для зеленого излучения выше 1%, но энергетическая эффективность значительно ниже (0,1% для зеленого излучения и 0,005% для голубого) из-за большого падения напряжения на переходе (20 В). Величина выхода, рассчитанная из квантовой эффективности, достигала 12000 (кд м"2)/(А -см 2) для зеленого излучения, Интересное преимущество нитрида галлия заключается в том, что он может быть выращен на сапфировой подложке, что значительно упрощает конструкцию прибора, обеспечивает хороший теплоотвод и вывод излучения. Диоды из нитрида галлия имеют высокую стабильность. [c.149]

Принцип получения давления довольно прост. В толстостенную бомбу помещают объект, подвергающийся исследованию, а весь свободный объем бомбы заполняется веществом, которое увеличивает свой объем при переходе из жидкого состояния в твердое (например водой). При понижении температуры жидкость затвердевает, а так как стенки бомбы препятствуют увеличению объема, то внутри бомбы создается давление. Кроме того термическое сокращение объема сосуда обычно больше, чем затвердевшей жидкости, благодаря чему можно дальнейшим охлаждением значительно повысить давление. Пользуясь этим методом, можно получить следующие давления в сосуде из бериллиевой бронзы для воды порядка 3000 ат, висмута — 8000 ат, галлия — 9000 ат [81]. [c.170]

В отходах угля содержатся примеси многих металлов [52,. с. 193], извлечение которых представляется весьма перспективным. При сжигании угля германий, галлий, бериллий и другие металлы сосредотачиваются в золе, а при увеличении температуры до 1100—1700 °С переходят в газовую фазу. В Советском Союзе разработана технология получения германия [61] и других металлов из этих отходов. Тем не менее, количество некоторых ценных веществ, выбрасываемых в атмосферу, превышает объем их промышленного производства. Так, содержание рения в золах достигает 9,32 г/т, Ьа — 61,5 г/т, У—10—15 г/т, N1 — до 70 г/т, V — до 200 г/т, Мо — до-300 г/т, Аи и Ag — до 3,1 г/т, бора—до 2300 г/т [62], Аз колеблется от следов до 1 кг/т [63]. Содержащиеся в углях микроэлементы можно использовать в сельском хозяйстве в качестве биохимических активаторов, для улучшения структуры и раскисления почвы [64]. Получаемая при высокотемпературном сжигании бурых углей и горючих сланцев Прибалтики зола содержит Са, Mg, К, Р, Мп, Си, Со, В и другие ценные вещества, которые могут быть использованы для решения важной агрохимической проблемы [58]. Актуальность проблемы использования углей для получения удобрений неоднократно рассматривалась в литературе [65]. [c.24]

Давление пара галлия, индия и таллия в зависимости от температуры сильно возрастает при переходе от галлия к таллию, т. е. наибольшей летучестью обладает таллий. В справочных таблицах, составленных Ан. Н. Несмеяновым [37], приводятся следующие данные (табл. 59). [c.394]

Кроме того, у него есть свойства, не присущие ни одному элементу. Расплавленный, он может многие месяцы оставаться в переохлажденном состоянии при температуре ниже точки плавления. Это единственный из металлов, который остается жидкостью в огромном интервале температур от 30 до 2230° С, причем летучесть его паров минимальна. Даже в глубоком вакууме он заметно испаряется лишь при 1000° С. Пары галлия в отличие от твердого и жидкого металла одноатомны. Переход Озг 2Са требует больших затрат энергии этим и объясняется трудность испарения галлия. [c.100]

Для создания в сосуде, в котором происходит синтез, давления летучего компонента пользуются трехзонным или двухзонным методом (рис. 23). В трехзонном методе давление пара летучего компонента создается нагреванием конденсата, помещенного в холодную зону 3 ампулы, до температуры, при которой давление его пара равно давлению диссоциации синтезируемого соединения. В горячую зону печи при температуре несколько выше температуры плавления соединения помещается лодочка 1 с исходным металлом, в нашем случае с галлием или индием. В печи II устанавливается промежуточная температура (несколько ниже температуры плавления соединения). После того как расплав металла прореагирует с парами летучего компонента (мышьяка или фосфора) и будет достигнуто равновесие, в ампуле создается постоянное давление пара, обеспечиваемое остатком компонента в холодной зоне. Затем ампула медленно передвигается так, что лодочка с расплавом вещества постепенно переходит в печь II со средней температурой. В результате происходит направленная кристаллизация расплава соединения в лодочке. [c.170]

Индий применяется в разнообразных отраслях техники. Основная область применения индия — производство полупроводников. Как и галлий, индий — акцепторная примесь, сообщающая германию дырочную проводимость. Поэтому он применяется для создания р — п -переходов в полупроводниковых диодах и триодах, а также в полупроводниковых выпрямителях. Широкому применению индия благоприятствуют легкое смачивание им поверхности германия и хорошая сплавляемость с германием при низкой температуре. Соединения индия с элементами V группы периодической системы — фосфид, арсенид и антимонид — являются полупроводниками, представляющими большой практический интерес. В частности, антимонид индия обладает исключительно большой подвижностью электронов. Это соединение используется для изготовления датчиков эффекта Холла в приборах для измерения магнитных полей и инфракрасных детекторов, так как оно обладает фотопроводимостью в инфракрасной области. Из арсенида и фосфида индия изготовляются термоэлементы, работающие при высоких температурах. [c.178]

Общая характеристика. Эти элементы редкие, за исключением алюминия, на долю которого приходится 8,8% массы земной коры (третье место — за кислородом и кремнием). Во внешнем электронном уровне их атомов по три электрона а в возбужденном состоянии Проявляют высшую валентность 111 Э2О3, Э(ОН)з, ЭС1з и т. д. Связи с тремя соседними атомами в соединениях типа ЭХд осуществляются за счет перекрывания трех гибридных облаков поэтому молекулы имеют плоское трехугольное строение, дипольный момент нуль. Из-за того, что в атомах галлия, индия и таллия предпоследний уровень содержит по 18 электронов, алюминия 8 и бора 2, нарушаются закономерные различия некоторых свойств при переходе от алюминия к галлию температур плавления элементарных веществ, радиусов атомов, энтальпий и свободных энергий образования оксидов, свойств гидроксидов и пр. (табл. 23). Таков же характер изменения различий при переходе от магния к цинку. [c.279]

Температура перехода галлия и других металлов в сверхпроводимое состояние [483] [c.34]

Постоянная Холла для твердого галлия R=—0,63-10- м Кл. Температура перехода в сверхпроводящее состояние для Ga 1,0897 К, Ga 1,0770 К и для природного галлия 1,0845 К. Электросопротивление твердого поликристаллического галлия выше сопротивления жидкого, отношение Р2эз/р з Ь7. Значения удельного электрического сопротивления жидкого галлия при различных температурах [c.171]

Теплоты образования гидроксидов сравнительно невысоки. Они легко разлагаются на соответствующие оксиды и воду уже при температурах около 100° С, за исключением борной кислоты, которая начинает термически диссоциировать около 200° С. Кристаллическая форма А1(0Н)з разлагается выше 100° С, аморфная ниже. Для гидроксидов остальных металлов отщепление воды начинается ниже 100° С, причем наблюдается понижение температуры диссоциации от галлия к таллию. Гидроксид таллия уже при кипячении с водой переходит в TI2O3, подобно гидроксиду меди. [c.445]

Индий — мягкий (мягче свинца) серебристо-белый металл, пластичный и плавящийся при сравнительно невысокой (156,4°С) температуре. Подобно галлию, индий образует с большим числом металлов легкоплавкие сплавы. Сплав индия с галлием находится при комнатной температуре (16°С) в жидком состоянии. Соединения его с мышьяком, фосфором, сурьмой являются полупроводниками. По химическим свойствам индий также сходен с галлием. Индий в форме антимонида 1п8Ь применяют для изготовления детекторов инфракрасного (теплового) излучения. Это соединение сильно изменяет свою электрическую проводимость под влиянием длинноволнового излучения. Введение микродоз индия в германий приводит к появлению у германия дырочной проводимости (проводимость р-типа). Поэтому контакт германий чистый — германий с примесью индия представляет собой так называемый п—р-пере-ход на этой же основе легко получить и р—м—р-переходы, применяемые в транзисторах. [c.160]

Если вводить в кристаллическую решетку германия (кремния) атом галлия или другого элемента 11IA подгруппы, то у атома замещающей примеси не хватит одного электрона для осуществления четырех нормальных связей с соседними атомами германия. Одна из связей будет незаполненной (одноэлектронной), но атом галлия и смежный с ним атом германия будут электронейтральными. Однако при небольшом возбуждении электрон из какой-либо нормальной соседней связи между атомами германия может перейти в место незаполненной связи. Тогда у атома галлия появится отрицательный заряд, а где-то вблизи возникнет дырка (рис. 74). Таким легированием германия (кремния) элементами IIIA подгруппы можно повышать концентрацию дырок, которые станут основными носителями подвижных зарядов, а электроны — неосновными. Так как энергия возникновения дырки вблизи акцепторной примеси Д а тоже порядка сотых долей электрон-вольта, то появление галлия в решетке германия как примеси замещения, по-видимому, приводит к появлению локального уровня Ец вблизи верхнего края валентной зоны (рис. 74,6). Уже при невысокой температуре электроны из валентной зоны переходят на этот акцепторный уровень оставляя дырку в валентной зоне. Полупроводники с избытком дырок (с акцепторными примесями) называются дырочными или р-типа полупроводниками (от лат. positive — положительный). [c.240]

Соединения с элементами V группы. Со всеми элементами главной подгруппы V группы периодической системы, кроме висмута, галлий образует соединения состава 1 1, которые обладают полупроводниковыми свойствами (табл. 29). При переходе от нитрида к антимониду закономерно нарастают металлические свойства, что проявляется в уменьшении ширины запрещенной зоны. Это сопровождается понижением температуры плавления. Указанные соединения кристаллизуются в кубической решетке типа сфалерита, только нитрид образует гексагональную решетку типа другой разновидности сульфида цинка — вюртцита. [c.239]

Важнейшие области применения. Основн 1Я область применения индия — производство полупроводников. Как к галлий, он является акцепторной примесью, сообщающей германию и кремнию дырочный тип проводимости. Поэтому применяется для создания п—р-переходов. Широкому его применению благоприятствуег то, что он легко смачивает поверхность германия и хорошо сплавляется с ним при низкой температуре. Фосфид, арсенид и антимонид, индия — полупроводники, представляющие большой практический интерес. В частности, антимонид индия обладает исключительно большой подвижностью электронов. Это соединение используется для изготовления датчиков эффекта Холла в приборах для измерения магнитных полей и инфракрас- [c.299]

Для менее гидролизующихся иттрия и лантана подавление гидролиза в сторону образования хлорида путем добавления хлорида аммония дает значительное усиление излучения . Элементы подгруппы бора — галлий, индий и таллий значительно легче переходят в пламя. Температура кипения галлия 2000° С, индия и таллия 1450° С, галогенидов же — всего 200—800° С. Окислы индия и таллия испаряются с разложением на элементы ОагОз переходит в GaO или ОзгО. [c.36]

Рассмотрим природу р—/г-перехода. При легировании полупроводника донорными и акцепторными примесями образуются области с электронной и дырочной проводимостью. Например, при введении в кристалл фосфида галлия примеси серы, замещающей фосфор, образуются донорные уровни, поско.1)ьку у серы на один валентный электрон больше, чем у фосфора. Когда вводится примесь цинка, замещающего галлий, то образуется акцепторный уровош., так как у цинка на один валентный электрон меньше, чем у галлия. Вносимые этими примесями избыточные электроны или дырки (недостающие электроны) при комнатной температуре являются свободными, т. е. переходят с примесных уровней в зону проводимости (электроны) или валентную зону (дырки). Стремление носителей тока к равномерному распределению по кристаллу приводит к тому, что часть электронов переходит на ближайшие акцепторы это обедняет электронами /г-область и дырками р-область. На границе раздела возникает отрицательный заряд со стороны р-области и положительный — со стороны -области (рис. VI. 15). Эти заряды создают поле, препятствующее дальнейшему движению электронов пз п- в р-область. Собственно р—/г-переход находится в том месте обедненного слоя, где уровень Ферми пересекает середину запрещенной зоны. [c.143]

Нитрат галлия кристаллизуется из азотнокислого раствора в виде октагидрата 0а(Ы0з)з 8Н20. Это расплывающиеся бесцветные призмы, сильно преломляющие свет (т. пл. 65°С). При нагревании в токе воздуха при температуре --40° С соединение переходит в безводную соль Оа(ЫОз)з [1254]. [c.19]

Еще более важно установление в новых работах того факта, что изменениям энергии активации сопутствуют существенные изменения частотного фактора. Например, если энергия активации при высоких температурах, как показали Драй и Стоун (рис. 9), увеличивается с 11,5 ккал/моль (для 2,8% лития) до 17,6 ккал/моль (для 5% хрома), то частотный фактор монотонно при этом возрастает в хорощем соответствии с тета-правилом. Взаимная компенсация этих двух факторов такова, что при 350° катализатор с 2,8% лития только примерно в 5 раз активнее катализатора с 5% хрома. Эти результаты сходны с полученными Вагнером, исследовавщим влияние добавки галлия на каталитическую активность окиси цинка при разложении КгО [69, 71]. Здесь возникает следующий парадокс. Если предположить, что происходящее при снижении уровня Ферми увеличение скорости реакции обусловлено определяющей скорость окисления СО донорной реакцией, например СО == СО + е или С0 - 20 "= = СОз +е, то становится непонятным, почему же изменение, которое приводит к повыщению концентрации дырок на несколько порядков, способствует уменьшению частотного фактора. Винтер [97] на основании изучения кислородного обмена предположил, что при высоких концентрациях дырок реакция начинает осуществляться на немногих очень реакционноспособных кислородных центрах. Предположение об активных центрах позволяет обойти это затруднение. Можно было бы допустить, что один партнер (кислород) влияет преимущественно на ко, и попытаться определить влияние другого партнера (СО) на Е. Развивая эту идею, следует помнить, что кинетика реакции обнаруживает первый порядок по окиси углерода и нулевой порядок по кислороду. Если лимитирующей скорость стадией является реакция между адсорбированной СО и адсорбированным кислородом или кислородом решетки, то значения кажущейся энергии активации, представленные на рис. 9, включают теплоту адсорбции СО, и возможно, что изменение энергии активации отражает изменение теплоты адсорбции. В этом случае переход от добавки 5% хрома к 2,8% лития будет сопровождаться увеличением теплоты адсорбции СО примерно на 6 ккал/моль. В случае донорной реакции теплота адсорбции должна увеличиваться по мере снижения уровня Ферми [65], и Парравано [89] действительно наблюдал при 400° рост примерно на 7 ккал/моль, когда уровень Ферми был снижен в результате добавки лития. Для хемосорбции кислорода следует ожидать обратных эффектов, и Чимино, Молинари и Ромео [98] объяснили [c.350]

После трех экстракций в водной фазе остается 78—95% добавленных примесей. Осмоление бутилацетата в наших опытах пе наблюдалось. Процесс экстракции сопровождается уменьшением объема водного слоя от 50 до 34 мл и кислотности от 10 до 4,98 М НС1 и повышением температуры смеси до 40°С. Вместе с 5 г галлия в бутилацетат переходит до 11,4 г НС1, что превылгает эквимолярные соотношения между СаС1з и НС1, указанные в литературе [11]. [c.203]

При. возбуждении хелатов возбужденное состояние молекулы лиганда обычно образуется за счет перехода я -я, и спектр люминесценции при нормальной температуре характеризуется наличием ш.ирокой полосы это видно из рис. 2.36, где представлены спектры поглощения и флуоресценции комплекса 2-(о-о,ксифе-нил)бензоксазола с галлием (III). Хелаты редкоземельных металлов (Sm, Ей, Gd, ТЬ, Dy), а также комплексы хрома (III) и меди (II) при некоторых условиях могут проявлять люминесценцию перенос энергии на резонансный уровень иона металла вызывает люминесценцию, обусловленную переходом d—d или /—f. В этом случае в спектре люминесценции обнаруживаются очень узкие полосы или линии, характерные для данного иона металла. Иногда оказывается возможным даже возбуждение иона металла [например, Gd(III)] оно происходит при переносе энергии к Лиганду, который затем дает я — я-флуоресценцию. [c.102]

К гомоцепным полимерам относятся главным образом элементы, расположенные в 3, 4, 5 и 6 группах периодической системы Д. И. Менделеева. Рихтером и Штебом получены элек-тронограммы ряда аморфных и расплавленных элементов. Методом фурье-анализа электронограмм показано, что большой порядок аморфных 51, Ое, Аз, Л и других элементов характеризуется структурой, аналогичной их структуре в твердом состоянии. Связи между атомами в этих элементах характеризуются преимущественно как ковалентные, а в галлии и висмуте преимущественно как ионные. С большей точностью (чем ранее) определены температуры плавления германия и кремния, равные 934 Г С для Ое и 1410 1° С для 51 На основании рассмотренных структур неметаллов, полуметаллов и их соединений сделан вывод о том, что характерная для легких элементов тетраэдрическая конфигурация меняется при переходе к более тяжелым элементам на правильную или искаженную октаэдрическую конфигурацию это объясняется стремлением валентных электронов более тяжелых атомов находиться в р-состояниях, причем они образуют две тройки делокализованных связей в перпендикулярных направлениях [c.583]

Рассмотрение диаграмм состояния систем элементов-аналогов показывает как общие черты характера химического взаимодейств11Я в системах А —В 1, так и их различие при переходе от легких элементов к тян елым, т. е. от бора к таллию и от серы к теллуру. Двойные системы В — S и В — Se не исследованы, а соединения бора с теллуром до сих нор никто не получргл. Сульфидные системы алюминия, галлия и индия изучены лишь в пределах кон-центраци11 О—60 ат.% S, так как изучение составов с большим ее содержанием представляет значительные трудности из-за высокого давления пара серы при температурах синтеза. Давления паров селена и теллура при температурах синтеза селенидов и теллуридов элементов III Б подгруппы невысоки, что позволило осуществить синтез всех соединений этих халькогенидов методами, применяемыми для получения неорганических полупроводниковых веществ, содержащих легколетучие компоненты. [c.170]

При газификации углей большая часть германия и галлия переходит в летучие продукты. Распределение германия между )азными летучими продуктами зависит от способа конденсации. 1СЛИ смола отделяется электростатическим путем при температуре рыше точки росы газа, большая часть германия попадает в смолу. Если же отделение смолы и надсмольной воды производится совместно ниже точки росы газа, то большая часть германия попадает в воду [28]. Смолы и надсмольные воды коксохимических и газогенераторных заводов — очень важный вид германиевого сырья, используемого в разных странах. При получении генераторного газа из кокса германий и галлий в значительной части улетучиваются и собираются в сажистых уносах (если сжигается неохлажденный газ) или дымовой пыли. Такого рода летучие [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология