Некоторые соединения углерода, кремния и бора

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

Летучие соединения элементов в особо чистом состоянии все шире применяются для получения чистых металлов и полупроводниковых слоев. Наиболее широким классом соединений в этом плане могут быть летучие хлориды элементов 1И—VI групп периодической системы трихлориды бора, алюминия, галлия, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута, тетрахлориды углерода, кремния, германия, олова, титана, циркония, гафния, ванадия и теллура, пентахлориды ниобия, тантала и молибдена, гексахлорид вольфрама, хлористые сера и селен. Эти вещества имеют молекулярную кристаллическую структуру и, как следствие этого, низкие температуры кипения и плавления. Многие из перечисленных хлоридов служат исходными продуктами для получения элементов особой чистоты — бора [1], кремния 12—4], германия [5—7], циркония и гафния [8, 9], мышьяка [10] и др. Особо чистые хлориды имеют также и самостоятельное значение [11, 12] как катализаторы некоторых химических процессов. [c.33]

К карбидам относятся соединения углерода с металлами и неметаллами. По характеру межатомных связей карбиды подразделяются на несколько групп. Для получения волокон представляют интерес карбиды с ковалентными межатомными связями и карбиды фазы внедрения. Кристаллические решетки последних построены из атомов металлов переходных групп, между которыми внедрены атомы углерода. Межатомные связи в карбидах фазы внедрения в известной мере подобны межатомным связям металлов. В образовании межатомных связей принимают участие электроны атомов углерода. К карбидам с ковалентными межатомными связями относятся карбиды кремния и бора, к карбидам фазы внедрения — Т1С, 2гС, УС, ЫЬС, ТаС, УС и др. Свойства некоторых карбидов приведены в табл. 7,5. Для карбидов наиболее характерны высокие температура плавления, термостойкость, твердость. Несмотря на большое содержание углерода (до 20 вес, °/о), им присущи некоторые свойства металлов — металлический блеск, электропроводность, положительный коэффициент линейного расширения, но в отличие от металлов их теплопроводность мало изменяется от температуры. Подобно металлам, карбиды способны к термоэмиссии, Карбиды обладают высокой хемостойкостью. Наиболее агрессивной по отношению к карбидам является смесь кислот НР и НЫОз (1 4). Однако неясно, происходит ли растворение карбидов в этой смеси или химическое взаимодействие с ней [55]. Пожалуй, наибольший интерес представляют высокие температуры плавления карбидов для карбидов Т1, ЫЬ, Zv, НГ эти температуры находятся [c.339]

В этой главе рассматриваются элементы трех групп периодической системы IПА-группы бора, IVA-группы углерода и группы VA — сурьма и висмут. Атомы их характеризуются застройкой электронами р-подуровня наружного уровня. У этих элементов, за исключением алюминия, восстановительная способность выражена сравнительно слабо. В свободном состоянии они характеризуются свойствами, отличающимися от свойств типичных металлов. Некоторые из соответствующих элементарных веществ (кремний, германий) являются полупроводниками, иные (бор, алмаз) отличаются большой твердостью. Значение в современной технике как элементарных веществ, так и некоторых соединений этих элементов очень велико. [c.170]

Кристаллические решетки, в узлах которых находятся отдельные атомы, называются атомными. Атомы в таких решетках соединены между собой прочными ковалентными связями. Примером может служить алмаз — одна из модификаций углерода. Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседними атомами. Координационное число углерода в алмазе 4. Структура алмаза показана на рис. 11.1. В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу. В неорганической химии известно большое число веществ с атомной кристаллической решеткой. Они имеют высокие температуры плавления (у алмаза свыше 3500°С), прочны и тверды, практически нерастворимы в жидкостях. Атомная кристаллическая решетка характерна для твердого бора, кремния, германия и соединений некоторых элементов с углеродом и кремнием. [c.79]

X. Некоторые соединения углерода, кремния и бора....... [c.348]

При обычной температуре углерод, особенно алмаз и графит, химически крайне инертен. Некоторые сорта черного углерода воспламеняются в атмосфере кислорода уже при сравнительно незначительном нагревании. С фтором черный углерод реагирует уже при обычной температуре. При высоких температурах углерод соединяется с многочисленными элементами водородом, серой, кремнием, бором и многими металлами. Соединения углерода с металлами и с другими электроположительными относительно углерода элементами называют карбидами. С азотом углерод непосредственно не соединяется, однако взаимодействие происходит в присутствии водорода с образованием цианистого водорода. [c.411]

ГАЗОФАЗНЫЕ ПОКРЫТИЯ - покрытия, образующиеся вследствие взаимодействия паров летучих соединений металлов и неметаллов с поверхностью нагретых изделий вид защитных покрытий и покрытий спец. назначения. При формировании Г. п. происходит разложение или восстановление паров летучих соединеню с образованием твердофазных и газообразных продуктов. Твердофазные продукты оседают на поверхности изделия, образуя покрытие, а газообразные продукты, как правило, непрерывно удаляются. Газофазным осаждением наносят металлы (в особенности тугоплавкие), их сплавы, металлиды, некоторые кислородсодержащие и бескислородные тугоплавкие соединения, покрытия на основе окислов, карбидов, боридов, нитридов, силицидов, кера-мико-металлических материалов. Наряду с покрытиями на основе материалов высокой чистоты этим методом получают стехиометрические соединения, выращивают эпитаксиальные слои (см. Эпитаксия), монокристаллы. Различают процессы создания Г. п. высокотемпературные (т-ра выше 800° С) и низкотемпературные (т-ра ниже 600— 800° С). При высокотемпературном процессе образование Г. п. происходит вследствие термического разложения паров неорганических соединений, гл. обр. фторидов, хлоридов, бромидов и йодидов. Для получения покрытий в виде сплавов смешивают пары хим. соединений нескольких металлов. При нанесении тугоплавких соединений используют смесь пара, в к-рую наряду с галогенидами металлов вводят добавки, содержащие (в соответствии с получаемым соединением) углерод, азот, бор, кислород или кремний. Высокотемпературный процесс покрытия изделий ниобием из его йодида осуществля- [c.245]

Соединения углерода. Углерод во всех формах при обычной температуре малоактивен. Но при высокой температуре он легко может соединяться с кислородом, а при очень высоких температурах также реагирует с водородом, серой, кремнием, бором и со многими металлами. Соединения углерода с металлами называются карбидами, некоторые из них находят широкое применение в технике. [c.89]

Очевидно, металлы как восстановители будут вступать в реакции с различными окислителями, среди которых могут быть простые вещества, кислоты, соли менее активных металлов и некоторые другие соединения. Соединения металлов с галогенами называются галидами, с серой — сульфидами, с азотом — нитридами, с фосфором— фосфидами, с углеродом—карбидами, с кремнием — силицидами, с бором — боридами, с водородом — гидридами и т. д. Многие из этих соединений нашли важное применение в новой [c.153]

НЕКОТОРЫЕ СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА, КРЕМНИЯ И БОРА [c.199]

После открытия изомерии подобные факты привлекли внимание Берцелиуса и Дюма. В 1830 г. Берцелиус обсуждал вопрос, являются ли подобные явления сходными с изомерией. В 1831 г. Дюма отметил, что у некоторых пар элементов (платина—иридий, кремний—бор, молибден—вольфрам) атомные веса мало отличаются друг от друга или же находятся в простых отношениях друг с другом. На этом основании он высказал идею, что элементы этих пар, возможно, представляют различные формы одного и того же элемента и что углерод в органических соединениях (в различных веществах и даже в различных частях одного и того же [c.342]

В последнее время шел мало заметный процесс осмысливания химического суш,ества известных элементов н пх соединений, который ныне делает качественный скачок, заключаюш,ийся в том, что определенная группа элементов н их соединений определяется как полимерные соединения. К этим элементам относятся углерод, кремний, бор, германий, сера, селен, фосфор и некоторые др. [3]. [c.9]

С азотом железо непосредственно не соединяется, однако с фосфором соединяется с выделегтем теплоты и образованием фосфидов. Водород в некоторой степени растворяется как в твердом, так и в расплавленном >келезе, однако без образования соединений. Углерод прн высоких температурах взаимодействует с железом с образованием карбидов. Подобно этому кремний соединяется при высоких температурах с железом, образуя разнообразные по составу силиды. Так же соединяется с железом бор. [c.301]

Метод газовой хроматографии, применяемый для анализа газов и паров, может быть использован для разделения летучих неорганических вешеств, а также продуктов, образующих при разложении газообразные соединения. Так, с помощью газовой хроматографии некоторые исследователи определяли гидриды бора - продукты разложения силицида и германида магния фосфорной кислотой гидриды кремния и германия , углерод в сталях карбонаты в горных породах . [c.86]

Вольфрам — один из наиболее коррозионноустойчивых металлов. При обычной температуре устойчив к действию воды и воздуха, при 400—500° С заметно окисляется, при более высокой температуре окисляется интенсивно, образуя трехокись вольфрама желтого цвета. С водородом не взаимодействует даже при очень высоких температурах, с азотом взаимодействует при температуре > 2000° С, образуя нитрид WNa. Твердый углерод при 1100— 1200° С реагирует с вольфрамом, образуя карбиды W и Wg . Свойства некоторых соединений вольфрама с кислородом, перекисью водорода, галогенами, серой, углеродом, кремнием, теллуром, бором, а также его комплексных соединений, окислов и гидроокисей см. в [1, 9, 247, 301, 383]. [c.10]

Несмотря иа то что у атома кремния строеипе внешней электронной оболочки такое же, как у атома углерода, в химии этих двух элементов мало сходства. Действительно, хотя структура элементного кремния такая же, как одной из модификаций углерода— алмаза, а также соблюдается соответствие формул некоторых простейших соединений кремния и углерода, однако в химических и физических свойствах соединений этих элементов редко наблюдается большое сходство. Поскольку кремний бо-. (ее электроположителен, чем углерод, со многими металлами он образует соединения, которые имеют строение, типичное длл сплавов (разд. 23.4), и некоторые из них имеют ту же структуру, что и соответствующие бориды. Фактически кремний во-многом больше напоминает бор, чем углерод, хотя формулы соединений кремния и бора обычно совершенно различны. Некоторые из таких параллелей в химии кремния и бора рассмотрены в начале следующей главы. Силициды ио своему строению мало ио.хожи па карбиды, по весьма сходны с боридами например, -)то проявляется в образовании каркасов из атомов 51 (В), хотя немногие силициды н бориды действительно пзоструктурны. [c.88]

Последнее ограничение связано с индивидуальными особенностями низкотемпературной составляющей теплоемкости некоторых простых веществ (С, В,. . .) и соединений этих элементов. Это приводит к различию в температурной зависимости энтальпии, энтропии и других термодинамических свойств. Граница таких усложнений неодинакова. Большей частью она лежит ниже 298 К, но приходится встречаться с проявлением влияния усложнений и при более высоких температурах, в особенности для соединений углерода, бора и кремния. Поэтому соотношения между 5г—5298 или между Н°т — Я298 однотипных веществ в кристаллическом состоянии часто бывают более закономерными чем между их 8т или между Н°т — Н°о, а иногда лучшие результаты дает сопоставление 5г - 5г. или Нт - Нт, при > 298 К. [c.126]

Карбидами называют химические соединения углерода с металлами и некоторыми металлоидами (кремнием, бором). Это твердые тела, имеющие в изломе кристаллический вид. [c.168]

Суш,ествует большое количество соединений, которые напоминают окислы урана тем, что они относятся к нестехиометрическим системам с полуметаллическими свойствами. К этой категории относят соединения урана с бором, углеродом, кремнием, никелем, фосфором, мышьяком, сурьмой, серой, селеном и теллуром. Детальный обзор всех этих соединений здесь не будет приведен, однако некоторые наиболее интересные моменты будут рассмотрены. [c.165]

Соединения металлов триады железа с остальными неметаллами (пниктогены, углерод, кремний, бор) заметно отличаются от рассмотренных выше. Все они не подчиняются правилам формальной валентности и в большинстве своем обладают металлическими свойствами. Поэтому их можно рассматривать как своеобразный переходный класс соединений к объектам металлохимии. К фазам внедрения, по-видимому, относятся лишь некоторые карбиды, бориды, а также гидриды. Для всех элементов характерны карбииы Э3С, а для железа и кобальта, кроме того, и Э С. Такой же состав известен и для боридов. Остальные соедннения обладают более сложной структурой и природой. [c.407]

Атомная кристаллическая решетка характерна также для твердого бора, кремния, германия и соединений некоторых элементов с углеродом и кремнием. [c.55]

Графит легче поддается химическому воздействию, чем алмаз при нагреве в чистом кислороде он воспламеняется уже при 637—642 С. Графит, смоченный концентрированной азотной кислотой, при нагреве до красного каления вспучивается. При обработке концентрированной серной кислотой в присутствии окислителей графит разбухает и становится темно-синим. Некоторые сорта черного углерода воспламеняются в атмосфере кислорода уже при незначительном нагреве. Со фтором черный углерод уже взаимодействует при обычной температуре. При нагреве углерод соеднииется со многими элементами водородом, серой, кремнием, бором и др. В природе наблюдается большое разнообразие соединений углерода с водородом. [c.201]

Вещества с атомной кристаллич 1ской решеткой имеют высокие температуры плавления, высокую прочность и твердость. Они практически нерастворимы в воде и других жидкостях. Атомная решетка характерна для бора, углерода, кремния, германия, некоторых соединений этих элементов с другими. [c.59]

Полупроводники — вещества, по электропроводности промежуточные между проводниками и диэлектриками (изоляторами). Их электропроводность зависит от температуры, увеличиваясь при ее повышении (отличие от металлов), от количества и природы примесей, воздействия электрического поля, света и других внешних факторов, К П. принадлежат бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен и теллур, карбид кремния Si соединения типа (индий — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один из элементов IV—VH групп периодич. системы Д. И. Менделеева, органические вещества (полицены, азоарома-тические соединения, фталоцианины, некоторые свободные радикалы и др.). К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования напр., в германии контролируют содержание примесей 40 эле.ментов, в кремнии — 27 элементов. Содержание примесей не должно превышать 10 — 10- %. П. имеют большое практическое значение. [c.107]

Соединения углерода с металлами, а также с бором и кремнием называют карбидами. Карбиды подразделяют на два основных класса разлагаемые водой и не подвергающиеся действию воды. Карбиды, разлагаемые водой, можно рассматривать как соли ацетилена в соответствии с этим состав отвечает общим формулам Ме Сг, Ме"С2 я Aie2 (С2)з- Водой нли разбавленными кислотами ацетилиды расщепляются с образованием ацетилена. Теплота образования некоторых карбидов, разлагаемых водой или разбавленными кислотами [c.202]

Обратимся теперь к рассмотрению горючих. Кроме металлов, прочные связи с фтором и кисл ородом дает водород до статочно прочные связи с кислородом образуют также бор, углерод, кремний, фосф ор. Значит, эти простые вещества (элементы), а также некоторые их соединения (углеводороды, бо-роводороды и др.) могут быть использованы в пиротехнике в качестве горючих. [c.12]

Фенолы и полиоксипроизводные, иапример пирокатехин н гидрохинон, пирогаллол, нафтолы, ок азываются для многих реакций окисления хорошими антиокислителями, такими же являются нод, неорганические галоидные солн (преимущественно нодистые и менее бромистые), гидронодиды органических оснований, иоднстые алкилы, нодистые четырехзамещенные аммонии, йодоформ, четырехноди-стый углерод, сера, полуторасернистый фосфор Р Зз, неорганические сульфиды, амины, нитрилы, амиды, карбамиды, уретаны, некоторые красители, неорганические соединения фосфора, мышьяк, сурьма, висмут, ванадий, бор, кремний, олово, свв-нец. В качестве самоокисляющихся веществ были иснытаны ненасыщенные углеводороды, сложные органические соединения (каучук, жиры), сульфит натрня, различные классы альдегидов и т. п. [c.475]

Прн сравнении элементов второго и третьего периодов интересно отметить также диагонал1.ную аналогию, которая заключается в том, что по некоторым свойствам свободных атомов, простых веществ и соединений элементы второго периода оказываются похожими на элементы, расположенные в третьем периоде в соседней группе справа литий — иа магний, бериллий — на алюминии, бор —на кремний, углерод —на фосфор, кислород —на хлор. [c.120]