Кремний

Кремний (Silicium). Химия — Просто и понятно эксперименты и лайфхаки @Наука 2.0 [28:06]

Кремний (лат. Silicium) Si — химический элемент IV группы периодической системы; атомный номер 14. Относится к неметаллам. Атомная масса 28,0855.

Представляет собой темно-серое кристаллическое вещество с металлическим блеском. Кристаллическая решетка подобна алмазу. Известен также аморфный кремний, имеющий коричневый цвет. Плотность 2328 кг/м³, температура плавления 1415 °C, температура кипения 3250 °C, теплоемкость 20,1 Дж/моль•К. Прозрачен для излучения с длиной волны 1-9 мкм. Твердость по шкале Мооса кристаллического кремния составляет 7 единиц.

Кремний является типичным полупроводником. При комнатной температуре химически мало активен.

Природные источники

Оксид кремния SiO₂ (песок, кремень) — самое распространенное химическое соединение на Земле. По распространенности в земной коре — второй после кислорода элемент. Природный кремний состоит из трех стабильных изотопов ²⁸Si (92,23 %), ²⁹Si (4,67 %), ³⁰Si 3,1 %).

Использование

Кремний является одним из главных веществ микроэлектроники (кремниевые фотоэлементы, подложки, полупроводники и др.). Специально чистый кремний, легированный специальными добавками, используется для изготовления транзисторов, диодов, тиристоров, полупроводниковых лазеров, интегральных микросхем и других полупроводниковых устройств и приборов. Монокристаллы SiO2 используются в радиотехнике и оптическом приборостроении, инфракрасной оптике.

Добавляется в сталь и чугун для улучшения механических свойств, повышения устойчивости к действию кислот. Кремний используется при изготовлении жаростойких деталей ракетной техники, лабораторной посуды.

Кремнийорганические соединения входят в состав смазочных материалов, специальных видов резины и др. Кремневодороды (силаны) применяют в органическом синтезе, например в производстве кремнийорганических полимеров.

См. также

• Кремниевая жизнь

Литература

• Физическая энциклопедия. Т. 2. Добротность — Магнитооптика. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 489—490. — 702 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
• Болсун А. Н. Краткий словарь физических терминов. — Мн.: Высшая школа, 1979. — С. 174—175. — 416 с. — 30 000 экз.

Ссылки

• Кремний // Большая советская энциклопедия

Классификация полупроводников ↑
По агрегатному состоянию	Кристаллические полупроводники Аморфные полупроводники Жидкие полупроводники
По типу вещества	Неорганические полупроводники Органические полупроводники
По типу проводимости	Собственные Примесные Вырожденные Невырожденные Компенсированные n-типа p-типа Ионные
По группам	Элементарные полупроводники: Si, Ge, C, Se, Te, ... Двухкомпонентные полупроводники: Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle A^{I}B^{VII} \qquad A^{II}B^{IV} \qquad A^{II}B^{V} \qquad A^{II}B^{VI} \qquad A^{III}B^{V} \qquad A^{IV}B^{VI} \qquad A^{V}B^{VI}} $$A^{I}B^{VII}$$ CuCl, ... $$A^{II}B^{IV}$$ SiC, SiGe, ... Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle A^{II}B^{V}} CdSb, CdAs2, CdP2, ZnP2, ZnSb, ... $$A^{II}B^{VI}$$ ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgSe, HgTe, HgS, ... $$A^{III}B^{V}$$ GaAs, GaN, GaP, GaSb, InN, InAs, InP, InSb, AlSb, ... $$A^{IV}B^{VI}$$ PbS, PbSe, PbTe, SnTe, SnS, SnSe, GeS, GeSe, ... $$A^{V}B^{VI}$$ BiTe3, ...
По компонентному составу	Трёхкомпонентные: $$Al_{x}Ga_{1-x}As,InGaAs,InxGa_{1-x}As,InGaP,AlInAs,AlInSb,$$ $$GaAsN,GaAsP,AlGaN,AlGaP,InGaN,InAsSb,InGaSb,$$ Четырёхкомпонентные: $$AlGaInP,InAlGaP,InGaAlP,AlInGaP,AlGaAsP,$$ $$InGaAsP,AlInAsP,AlGaAsN,InGaAsN,InAlAsN,GaAsSbN,$$ Пятикомпонентные: $$GaInNAsSb,GaInAsSbP,...$$ Твёрдые растворы: $$(CdTe)_{x}(HgTe)_{1-x},\,(HgTe)_{x}(HgSe)_{1-x},\,(PbTe)_{x}(SnTe)_{1-x},\,(PbSe)_{x}(SnSe)_{1-x}$$
По физическим свойствам	Пьезополупроводники Магнитные полупроводники
Теория	Зонная теория Подвижность носителей Дырки Электроны проводимости Эффективная масса Квазиуровень Ферми Доноры Акцепторы Квантовая яма Закон дисперсии Плотность состояний Статистика Ферми — Дирака
Эффекты в полупроводниках	Эффект Ганна Эффект Дрессельхауза Эффект Зенера Эффект поля Эффект Рашбы Эффект Рашбы — Эдельштейна Эффект Франца — Келдыша Эффект Холла Квантовый эффект Холла Эффект Нернста — Эттингсгаузена