硅,硅是什么意思

硅,硅是什么意思

硅是非金屬元素，它的化學符號是Si，它的原子序數(shù)是14，屬于元素周期表上IVA族的類金屬元素，***稱“矽”。單質硅有晶態(tài)和無定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅，它們均具有金剛石晶格，晶體硬而脆，具有金屬光澤，能導電，但導電率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有半導體性質。晶態(tài)硅的熔點 1410 ℃ , 沸點 2355 ℃ , 密度 2.32~2.34g/cm 3 ，莫氏硬度為 7 。無定形硅是一種黑灰色的粉末。

金屬硅

硅在常溫下不活潑，其主要的化學性質如下：

(1) 與非金屬作用

常溫下 Si 只能與 F2 反應，在 F2 中瞬間燃燒，生成 SiF4 。

加熱時，能與其它鹵素反應生成鹵化硅，與氧反應生成 SiO2 ：

在高溫下，硅與碳、氮、硫等非金屬單質化合，分別生成碳化硅 SiC 、氮化硅 Si3N4 和硫化硅 SiS2 等。

(2) 與酸作用

硅原子

Si 在含氧酸中被鈍化，但與氫氟酸及其混合酸反應，生成 SiF4 或 H2SiF6?:

Si + 4HF → SiF4 + 2H2 ↑ 3Si + 18HF + 4HNO 3 → 3H 2SiF 6 + 4NO ↑ + 8H2O

(3) 與堿作用

無定形硅能與堿猛烈反應生成可溶性硅酸鹽，并放出氫氣：

Si + 2NaOH + H 2 O → Na2 SiO3 + 2H2 ↑

(4) 與金屬作用

硅還能與鈣、鎂、銅、鐵、鉑、鉍等化合，生成相應的金屬硅化物。

工業(yè)上用焦炭在電爐中將石英砂還原，先得到粗 Si:

SiO2 + 2C → Si + 2CO ↑

然后，將粗 Si 再轉變成四鹵化硅： Si + Cl2 → SiCl4

用精餾的方法將 SiCl4 提純后，再用純鋅或鎂還原 SiCl4 得到較高的單質硅：

SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2

硅(矽)

最后用物理方法——區(qū)域熔融法——來進一步提純，得到高純度得硅。

硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間。硅有半導體性質,是良好的半導體材料，可用來制造半導體器件，如硅整流器、晶體管和集成電路等。

硅是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎，半導體材料中98％是硅，半導體硅工業(yè)產(chǎn)品包括多晶硅、單晶硅（直拉和區(qū)熔）、外延片和非晶硅等.直拉硅單晶廣泛應用于集成電路和中小功率器件。區(qū)域熔單晶目前主要用于大功率半導體器件，比如整流二極管，硅可控整流器，大功率晶體管等。單晶硅和多晶硅應用最廣。

元素性質數(shù)據(jù)

單晶硅的導電性主要由摻雜所決定的，根據(jù)摻雜物的不同 ,單晶硅分為P型(摻硼，即 ⅢA族)和N型（摻磷或銻、砷即 ⅤA族）,其電阻率介于典型的金屬和典型的絕緣體之間（10 -4 — 10 2 歐姆 .厘米），導電性能介于導體與絕緣體之間。由于它的半導體性能，單晶硅硅片主要用作現(xiàn)代化超大規(guī)模集成電路的襯底材料，一般通過拉晶（或區(qū)熔）、切片、倒角、磨片、腐蝕、拋光、清洗等工藝過程做成的集成電路級半導體硅片。

硅是一種重要的半導體材料，摻微量雜質的硅單晶可用來制造大功率晶體管、整流器和太陽能電池等。二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界中分布極廣，構成各種礦物和巖石。最重要的晶體硅石是石英。大而透明的石英晶體叫水晶，黑色幾乎不透明的石英晶體叫墨晶。石英的硬度為7。石英玻璃能透過紫外線，可以用來制造汞蒸氣紫外光燈和光學儀器。自然界中還有無定形的硅，叫做硅藻土，常用作甘油炸藥（硝化甘油）的吸附體，也可作絕熱、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。硅酸干燥脫水后的產(chǎn)物為硅膠，它有很強的吸附能力，能吸收各種氣體，因此常用來作吸附劑、干燥劑和部分催化劑的載體。