[精品]硅材料知识

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1、硅材料的基本特性4、硅材料的基本特性；2、硅单晶材料的重要参数定义：晶向；导电类型；电阻率；杂质分布均匀性；微缺陷；晶片几何尺寸及公差；厚度；弯曲度；翘曲度；平行度；抛光片的平坦度；3、硅单晶中杂质的缺陷对器件的影响。硅结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。硅的用途：①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。②

2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造。第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温，全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。③光导纤维通信，最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里，无数次的全反射向前传输，代替了笨重的电缆。光纤通信容量高，一根头发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传输256路电话，它还不受电、磁干扰，不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使21世

3、纪人类的生活发生革命性巨变。④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅，可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表，涂一层薄薄的有机硅塑料，可以防止青苔滋生，抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑，便是经过有机硅塑料处理表面的，因此永远洁白、清新。发现4822年，瑞典化学家白则里用金属钾还原四氟化硅，得到了单质硅。名称由来源自英文silica,意为“硅石分布硅主要以化合物的形式，作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，约占地表岩石的四分之一，广泛存在于硅酸盐和硅石中。制备工业上，通常是在电炉中由碳还原

4、二氧化硅而制得。化学反应方程式：SiO2+2C^Si+2C0这样制得的硅纯度为97-98%，叫做金属硅。再将它融化后重结晶，用酸除去杂质，得到纯度为99.7-99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅，还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式，再经蒸憾、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅，则需要进行进一步的提纯处理。同位素已发现的硅的同位素共有42种，包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的，其他同位素都带有放射性。用途硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金)，用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一

5、起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。硅的特性铝■硅■磷碳硅错元素周期表总体特性名称，符号，序号：硅、Si、14系列：类金属族，周期，元素分区：44族(IVA),3,p密度、硬度:2330kg/m6.5颜色和外表：深灰色、带蓝色调地壳含量25.7%原子属性原子量28.0855原子量单位原子半径(计算值)110(111)pm共价半径111pm范德华半径210pm价电子排布[M]3s23p2电子在每能级的排布2,8,4氧化价(氧化物)4(两性的)晶体结构面心立方物理属性物质状态固态熔点1687K(1414°C)沸点3173K(2

6、900°C)摩尔体积12.06x1oW/mol汽化热384.22kJ/mol熔化热50.55kJ/mol蒸气压4.77帕(1683K)声速无数据其他性质电负性1.90(鲍林标度)比热700J/(kg・K)电导率2.52X1Q-4/(米欧姆)第一电离能786.5kJ/mol第二电离能1577.1kJ/mol第三电离能3231.6kJ/mol第四电离能4355・5kJ/mol第五电离能16091kJ/mol第六电离能19805kJ/mol第七电离能23780kJ/mol第八电离能29287kJ/mol第九电离能33878kJ/mol第十电离能38726kJ/mol

7、最稳定的同位素同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量MeV衰变产物28Si92.23%稳定29Si4.67%稳定30Si3.1%稳定32Si人造276年p衰变0.22432P核磁公振特性29Si核自旋1/2元素名称：硅元素原子量：28.09元素类型：非金属发现人：贝采利乌斯发现年代：4823年发现过程：4823年，瑞典的贝采利乌斯，用氟化硅或氟硅酸钾与钾共热，得到粉状硅。元素描述：由无定型和晶体两种同素异形体。具有明显的金属光泽，呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔点1410°C,沸点2355°C,具有金刚石的晶体结构，电离能8.154电子伏特。加热下能同单

8、质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某