* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Г и имеющих энергию меньше Ec 2, граница играет роль потенциального барьера. Два гетероперехода (гетероструктура) ограничивают движение электрона с двух сторон и создают потенциальную яму. Если тонкий слой узкозонного полупроводника поместить между слоями полупроводника с более широкой запрещённой зоной, то создаётся т. н. квантовая яма, в которой электрон оказывается запертым в одном направлении. В то же время движение электронов в двух других направлениях остаётся свободным, поэтому говорят, что газ электронов в квантовой яме становится двумерным. Если же тонкий слой полупроводника с широкой запрещённой зоной поместить между двумя полупроводниками с более узкой запрещённой зоной, то такая гетероструктура содержит квантовый барьер. Возможность изменять на границе гетероперехода ширину запрещённой зоны и диэлектрическую проницаемость позволяет эффективно управлять движением носителей заряда в гетероструктуре, их рекомбинацией, а также световыми потоками излучения. Подбирая параметры гетероструктуры (материал, толщину, последовательность расположения слоёв и т. п.), можно получить структуры с необходимыми свойствами. Напр., изменяя толщину слоя CdTe в матрице ZnTe с 0,3 до 1,2 нм, можно изменить длину волны излучения (при температуре 5 К) с 530 до 620 нм, т. е. перейти из зелёно-жёлтой области видимого спектра в красную. Гетероструктуры широко используются в оптоэлектронных приборах (гетеролазерах, гетеросветодиодах), в телекоммуникационных системах, в системах спутникового телевидения. Лазер с двойной гетероструктурой теперь присутствует практически в каждом доме в проигрывателях компакт-дисков. Элементы солнечных батарей с гетероструктурами широко используются и на Земле, и в космосе. они являются ароматическими соединениями, для которых характерны реакции электрофильного замещения и которые активнее бензола. а б в Пиррол (а), фуран (б), тиофен (в) ГЕТЕРОЦИКЛИ´ЧЕСКИЕ СОЕДИНЕ´НИЯ (от греч. heteros — разный, различный), органические соединения, содержащие один или несколько ге т ероц и кл ов, т. е. циклов, в образовании которых помимо атомов углерода участвуют др. атомы (ге т е р о ат о м ы — напр., O, N, S). Многие из таких соединений обладают ароматическими свойствами и относятся к аренам. Наиболее распространены пятичленные и шестичленные гетероциклы, хотя существуют гетероциклы с большим или меньшим числом атомов в цикле. В природе широко распространены производные пиррола (хлорофилл), пиридина (витамин РР), пиримидина, пурина (ДНК, РНК). Многие гетероцилические соединения используются в качестве красителей, лекарств, при производстве пластмасс. Названия гетероциклических соединений образуют по следующим правилам. Основу названия составляет «ир» (для трёхчленных соединений), «ет» (для четырёхчленных), «ол» (для пятичленных), «ин» (для шестичленных). В префикс выносятся названия гетероатомов: «окса» (для кислорода), «тиа» (для серы), «азо» (для азота). Если в соединении несколько гетероатомов, то учитывают старшинство: O, S, N. Напр., азин (пиримидин) — шестичленный цикл, в образовании которого принимают атомы серы. К п я т и ч л е н н ы м гетероциклическим соединениям относятся пиррол, фуран, тиофен и их производные. Все Пи ррол С4Н4NH — бесцветная жидкость (т. кип. 130 °С), быстро буреющая на воздухе из-за окисления, с запахом, напоминающим запах хлороформа. Качественная реакция на пиррол — покраснение деревянной лучинки, смоченной соляной кислотой (за счёт полимеризации пиррола). Содержится в костном масле, в небольших количествах — в каменноугольной смоле, из которой его добывают промышленным способом (др. способ промышленного получения — взаимодействие фурана с аммиаком). Применяется для синтеза пирролидина — сильного основания, в природе встречающегося в листьях табака и в опии, а также лекарственных препаратов. Пиррольные кольца имеются в витамине B, аминокислоте триптофане и др. важных органических соединениях; они являются основным звеном порфириновых систем (хлорофилла, гемоглобина и т. д.). Ти офен С4Н4S — бесцветная легкокипящая жидкость (т. кип. 84,1 °С), запах которой похож на запах бензола. Так же как и пиррол, тиофен в небольших количествах содержится в каменноугольной смоле. В промышленных масштабах его получают из бутана и серы. Производные тиофена применяют в качестве лекарственных средств, гербицидов, душистых веществ и т. д. Фуран С4Н4O — легкокипящая жидкость (т. кип. 32 °С) с запахом, напоминающим запах хлороформа. Фуран получают из фурфурола — маслянистой жидкости (т. кип. 162 °С), запах которой в небольших количествах схож с запахом ржаного хлеба, добываемого обработкой початков кукурузы или мякины риса или овса концентрированной соляной кислотой. Применяется для синтеза пиррола, в качестве растворителя и экстрагента. Фуран используется вместо формальдегида для получения искусственных смол; как растворитель; для получения лекарственных средств (напр., фурацилина). Пиррол, фуран и тиофен легко превращаются друг в друга при нагревании их паров с парами воды, сероводородом или аммиаком в присутствии Al2O3 в качестве катализатора. К ш ес ти ч л енным гетероциклическим соединениям относятся пиран (в 2Н- и 4Н-модификациях), пиридин и их производные. Производные п и ра на C5H6O широко распространены в природе. Кольцо 2H-пиранона-2 является составной частью молекулы кумарина — вещества, обусловливающего запах ряда растений. Производное 4H-пирана — 4H-пиранон-4 входит в состав хелидоновой кислоты, содержащейся в чистотеле, и меконовой кислоты, которая содержится в опии и по степени диссоциации приближается к серной кислоте. Структура 4H-пиранона-4 входит в состав 148