硅,硅是什么意思

发布网友发布时间：2022-04-23 11:52

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热心网友时间：2023-10-12 14:37

单质硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。晶态硅的熔点 1410 ℃ , 沸点 2355 ℃ , 密度 2.32~2.34g/cm 3 ，莫氏硬度为 7 。无定形硅是一种黑灰色的粉末。金属硅硅在常温下不活泼，其主要的化学性质如下： (1) 与非金属作用常温下 Si 只能与 F2 反应，在 F2 中瞬间燃烧，生成 SiF4 。加热时，能与其它卤素反应生成卤化硅，与氧反应生成 SiO2 ：在高温下，硅与碳、氮、硫等非金属单质化合，分别生成碳化硅 SiC 、氮化硅 Si3N4 和硫化硅 SiS2 等。 (2) 与酸作用硅原子Si 在含氧酸中被钝化，但与氢氟酸及其混合酸反应，生成 SiF4 或 H2SiF6 : Si + 4HF → SiF4 + 2H2 ↑ 3Si + 18HF + 4HNO 3 → 3H 2SiF 6 + 4NO ↑ + 8H2O (3) 与碱作用无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐，并放出氢气： Si + 2NaOH + H 2 O → Na2 SiO3 + 2H2 ↑ (4) 与金属作用硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合，生成相应的金属硅化物。工业上用焦炭在电炉中将石英砂还原，先得到粗 Si: SiO2 + 2C → Si + 2CO ↑ 然后，将粗 Si 再转变成四卤化硅： Si + Cl2 → SiCl4 用精馏的方法将 SiCl4 提纯后，再用纯锌或镁还原 SiCl4 得到较高的单质硅： SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2 硅(矽)最后用物理方法——区域熔融法——来进一步提纯，得到高纯度得硅。硅的导电性能介于金属和绝缘体之间。硅有半导体性质,是良好的半导体材料，可用来制造半导体器件，如硅整流器、晶体管和集成电路等。硅是集成电路产业的基础，半导体材料中98％是硅，半导体硅工业产品包括多晶硅、单晶硅（直拉和区熔）、外延片和非晶硅等.直拉硅单晶广泛应用于集成电路和中小功率器件。区域熔单晶目前主要用于大功率半导体器件，比如整流二极管，硅可控整流器，大功率晶体管等。单晶硅和多晶硅应用最广。元素性质数据单晶硅的导电性主要由掺杂所决定的，根据掺杂物的不同 ,单晶硅分为P型(掺硼，即ⅢA族)和N型（掺磷或锑、砷即 ⅤA族）,其电阻率介于典型的金属和典型的绝缘体之间（10 -4 — 10 2 欧姆 .厘米），导电性能介于导体与绝缘体之间。由于它的半导体性能，单晶硅硅片主要用作现代化超大规模集成电路的衬底材料，一般通过拉晶（或区熔）、切片、倒角、磨片、腐蚀、抛光、清洗等工艺过程做成的集成电路级半导体硅片。硅是一种重要的半导体材料，掺微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界中分布极广，构成各种矿物和岩石。最重要的晶体硅石是石英。大而透明的石英晶体叫水晶，黑色几乎不透明的石英晶体叫墨晶。石英的硬度为7。石英玻璃能透过紫外线，可以用来制造汞蒸气紫外光灯和光学仪器。自然界中还有无定形的硅，叫做硅藻土，常用作甘油炸药（*油）的吸附体，也可作绝热、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸干燥脱水后的产物为硅胶，它有很强的吸附能力，能吸收各种气体，因此常用来作吸附剂、干燥剂和部分催化剂的载体。