2020-08-11 14:34:50

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两性金属 即 准金属。

准金属(metalloid),又称为半金属(semimetal),介于金属和非金属之间的物质。从能带结构来看,金属中被电子填充的最高能带是半满的或部分填充的,电子能自由运动,有较高的电导率绝缘体中被电子填充的最高能带是满带(又称价带),价带与导带之间的禁带宽度较大。室温下电子不能由价带激发到导带而产生自由运动的电子,因此电导率很低。半导体中电子填充能带的情况与绝缘体相似,但禁带宽度较小。在一定的掺杂浓度下,能产生导电的自由电子或自由空穴。半导体的电导率介于金属和绝缘体之间。另外,金属和半导体之间还有一种中间情况,禁带宽度为零或很小,此时在很低温度下电子就能从价带激发到导带,在导带和价带中同时存在能自由运动的电子和空穴。如碲化汞(HgTe),这种材料称为半金属。

基本信息

  • 中文名

    准金属

  • 外文名

    metalloid

  • 别称

    "半金属"、"类金属"等

  • 材质

    半导体

目录

折叠 编辑本段 基本介绍

准金属(metalloid)又称"半金属"、"类金属"、"亚金属"或"似金属",性质介于金属和非金属之间的元素。这些元素一般性脆,呈金属光泽。半金属通常包括、 砷、 碲、,虽然对它的物理、化学性质所知尚少,一般也列入半金属。通常被认为金属的锗和,也可归入半金属。

半金属元素在元素周期表中处于金属向非金属过渡位置(见非铁金属)。如沿元素周期表Ⅲ A族的硼和铝之间到ⅥA族的碲和钋之间画一锯齿形斜线,可以看出:贴近这条斜线的元素除铝外,都是半金属元素。处于半金属元素带右侧的元素为非金属,处于左侧的为金属。半金属元素的电负性在1.8-2.4之间,大于金属,小于非金属。它们的氧化物与水作用生成弱酸性或弱碱性的溶液。它们与非金属作用时常作为电子给予体,而与金属作用时常作为电子接受体。

半金属大都是半导体,具有导电性,电阻率介于金属(10欧姆.厘米以下)和非金属(10欧姆·厘米以上)之间。导电性对温度的依从关系大都与金属相反;如果加热半金属,其电导率便随温度而上升。半金属大都具有多种不同物理、化学性质的同素异形体,碲、砷、、硒的"无定形"同素异形体的非金属性质更为突出。

折叠 编辑本段 应用

准金属(半金属)大都是半导体,它们的电阻率介于金属和非金属之间。半金属能带的特点,是它的导带与价带之间有一小部分重叠。不需要热激发,价带顶部的电子会流入能量较低的导带底部。因此在绝对零度时,导带中就已有一定的电子浓度,价带中也有相等的空穴浓度。这是半金属与半导体的根本区别。但因重叠较小,它和典型的金属也有所区别 。这类材料的禁带宽度很小,因此被用来制作红外探测器件。红外光的波长为10微米左右,对应的光子能量为0.1电子伏。半金属材料被红外光照射以后,电子能迅速从价带激发到导带,引起电导率变化,从而探测到红外光。

除上述元素外,化合物也可以是半金属,如 Mg2Pb。另有一些化合物,如HgTe、HgSe等禁带宽度等于零,有时称作零禁带半导体,实质上也是半金属 。

这类元素的导电性能随温度的变化关系大都与金属相反,即其电导率随温度上升而增加。准金属用途广泛,在电气、冶金等方面有广泛的应用,尤其在半导体材料中有着举足轻重的作用。

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