题目

2014年诺贝尔物理学奖得主的贡献是发明了一种高效而环保的光源﹣﹣蓝色发光二极管（LED）．某同学对此非常感兴趣，请你帮助某同学完成资料收集的工作． （1） LED研究起始于对碳化硅晶体的研究.1907年，英国科学家Henry Joseph Round发现在施加电流时能够在碳化硅晶体中发现发光现象． （i）碳化硅晶体属于晶体．（ii）碳化硅的晶胞结构与金刚石的相似，在碳化硅晶体中，碳原子所连接最小的环由个碳原子和个硅原子组成，每个碳原子连接个这样的环．（iii）碳化硅中，碳原子采取杂化方式，与周围的硅原子形成的键角为．（iv）请结合原子结构的知识解释发光的原因：． （2） 准现代LED.1962年，GE公司使用磷砷化镓（GaAsxP1﹣x）材料制成了红色发光二极管．这是第一颗可见光LED，被视为现代LED之祖．随后又出现了绿色LED磷化镓（GaP）和黄色LED碳化硅，使光谱拓展到橙光、黄光和绿光． （i）镓在元素周期表的位置是，其基态原子的价电子排布式为．（ii）人们发现在磷砷化镓或磷化镓中掺杂氮（利用氮代替磷或砷的位置），可以提高其发光效率．其原因不可能为（多选）．A、氮的半径比磷和砷的半径小，用氮代替部分磷或砷的位置不会影响晶体的构型．B、N的第一电离能大于磷和砷，容易失去电子，发生电子跃迁．C、N的电负性大，掺杂后得到的位置中存在氢键．D、N是与砷、磷具有相同价电子结构的杂质，但对电子束缚能力较磷和砷强，造成等电子陷阱． （3） 1993年，中村修二等人开发出首个明亮蓝光的氮化镓LED．凭借此成就，他获得了2014年诺贝尔物理学奖． 为测试氮化镓绿色LED光强与电流的关系，得到如图，从图中你能得到规律（写一条即可） 答案： 【1】原子【2】3【3】3【4】12【5】sp3【6】109°28'【7】电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量 【1】第四周期ⅢA族【2】4s24p1【3】BC 【1】其他条件相同时，当电流小于153.0 mA时，氮化镓绿色LED光强随着电流的增加而增强，当电流大于153.0 mA时，光强随着电流的增强而减弱

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