第三章元素半导体
李斌斌
元素半导体材料
硅
锗
硼、磷、硒和碲等
周期表中与半导体相关元素
周期
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
2
硼B
碳C
氮N
3
铝Al
硅Si
磷P
硫S
4
锌Zn
镓Ga
锗Ge
砷As
硒Se
5
镉Cd
铟In
锑Te
硅
硅石(硅的氧化物)、水晶早为古代人所认识,古埃及就已经用石英砂为原料制造玻璃。
由于硅石化学性质稳定,除了氢氟酸外,什么酸也不能侵蚀它、溶解它,因此长期以来人们把它看成是不能再分的简单物质。
大约在18世纪70年代,化学家们用萤石与硫酸作用发现氢氟酸以后,便打开了人们认识硅石复杂组成的大门。
尤其在电池发明以后,化学家们利用电池获得了活泼的金属钾、钠,初步找到了把硅从它的化合物中分离出来的途径。
1823年,瑞典化学家贝采里乌斯(Berzelius .)用金属钾还原四氟化硅或用金属钾与氟硅酸钾共热,首次制得较纯的粉状单质硅。
1854年,法国人德维尔()用混合物氯化物熔盐电解法制得晶体硅。
地壳中各元素的含量
硅的分布
硅在自然界分布极广,%,
在自然界中是没有游离态的硅
主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
SiO2
水晶
玛瑙
石英坩埚
光导纤维
硅的化学性质
原子序数14,,有无定形和晶体两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
14Si
32Ge
晶体硅
晶体硅为钢灰色, g/cm3,熔点1420℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。
硅
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