组卷题库 > 初中语文试卷库
试题详情
阅读下面选文,完成下面小题。

【材料一】

科幻片《终结者2》里,出现过一个神通广大的机器人杀手,它能随心所欲地变成任何形状,甚至可以穿墙入室完成既定的杀人任务,被威力巨大的武器击中后也能自动愈合,简直无所不能。如果现实中人们也能造出这样的一个机器人,那么镓是科学家能找到的最适宜的材料。

镓在自然界中隐藏很深,熔点有29.78℃,沸点却高达2403℃,因此它大多数情况下都以液态的形态在各类元素中四处“游荡”而很少以独立的形态存在。镓在铝土矿、闪锌矿等矿石中含量很少,化学家们高温灼烧矿石时,它才会以化合物的形式挥发出来,还要经过多种提纯手段精炼才能得到纯粹的镓单质。镓主要用于电子工业和通讯领域,是制取各种镓化合物半导体的原料,硅、锗半导体的掺杂剂,核反应堆的热交换介质。镓用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。

2014年9月,美国北卡罗莱纳州的科学家们使用镓和铟合成液态金属,这种合金对电流很敏感,当通过少量电流时,合金的表面张力会降低,球形金属会在桌面上“融化成”一滩水,撤销电流,合金又会慢慢聚成一个球。更改电压大小还可以调整金属表面张力和金属块黏度,从而变为不同结构。这样的话,只需要改变电流,制造一个可变形的机器人就不再是幻想了。

【材料二】

芯片是现代社会最重要的科技元件之一,我们每天玩的手机、用的电脑、看的电视、听的音响,里面都含有芯片的存在,而芯片的出现离不开半导体。半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,随着温度、电场方向等因素的变化,半导体的导电性会发生相应的变化。正是因为具有这样的特性,半导体才能实现可控导电和通信等功能。

人们用以硅材料为代表的第一代半导体取代了笨重的电子管,制成了以芯片为代表的集成电路,推动了微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。然而,尽管硅拥有很多优越的电子特性,但经过几十年的发展,这些特性已经快被用到极限,所以,科学家一直在寻找能替代硅的半导体材料,以制造未来的电子设备。化合物半导体进入了科学家的视线。化合物半导体是指由两种或两种以上元素形成的化合物,它具有半导体的性质。1928年,科学家用2000多度的高温和近万个大气压的苛刻条件将金属镓和氮气合成为一种新的化合物半导体材料——氮化镓。

与硅基半导体相比,氮化镓变成导体需要更大的能量:硅材料的电子连成导电带所需能量为1.1eV,氮化镓则需3.4eV。这意味着氮化镓具有更好的热性能和更高的光电转换效率,在相同的电力供应下,它能实现比硅基芯片更强大的功能。

氮化镓芯片更能满足现今高热能、低能耗、高性能的电子产品的需求:氮化镓芯片制成的电子器件可在200摄氏度以上的高温下工作;氮化镓芯片应用于电子电力器件中,使得系统能耗降低30%以上;氮化镓芯片作为微波通信基站的核心材料,能使得基站传输覆盖面积比目前提升一倍以上。

【材料三】

对中国来说,氮化镓芯片更是突破国外芯片技术封锁的绝佳武器,因为与落后两三代的硅基芯片相比,氮化镓芯片产业在世界范围内都处于起步阶段,中国在氮化镓芯片技术上与发达国家并驾齐驱。

未来,氮化镓芯片将在半导体照明、新一代移动通信、智能电网、高速轨道交通、新能源汽车和消费类电子等领域全面开花,液态金属镓将从方方面面改变人们的生活。

知识点
参考答案
采纳过本试题的试卷
教育网站链接