硅(SI)半导体

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化学性质
电性能
热,机械和光学特性
安全信息

描述

硅是属于P和第14组的3个周期元素。其电子配置为[NE] 3S23p2

硅具有丰富的可用性,仅次于氧气,很少以纯自然元素的形式出现。它占地重量的25.7%。硅通常以二氧化硅或岩石,矿物质和沙子的形式发现。

使用Czochralski工艺获得了半导体设备所需的单硅晶体。硅被广泛用于集成电路,这是大多数计算机的基础。因此,现代技术几乎完全取决于它

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纯单晶硅在半导体部门,高效率和高成本光伏应用以及电子产品中发现用于半导体扇形的生产中的使用。

纯硅是一种内在的半导体,并导致原子在加热时在晶体中释放的电子和电子孔。这会随着温度升高而导致硅电导率的增加。

纯硅的电导率很低,因此它不适合电子电路元件,并且掺有少量的其他元素。这种掺杂可确保硅的电导率大大增加,并通过控制活化载体的电荷和数量来调整其电响应。

这种控制对于在计算机行业和其他技术应用中使用的太阳能电池,晶体管,半导体探测器和其他半导体设备至关重要。例如,硅被用作连续波拉曼激光介质在硅光子学中产生连贯的光,尽管它不是恒定光源的有效性。

化学性质

化学性质
化学式 si
分子量 28.08
CAS号 7440-21-3
IUPAC名称 N/A。
团体 iv
乐队差距 1.12 ev
带隙类型 间接
晶体结构 钻石
对称组 oH7-fd3m
晶格常数 5.431Å

电性能

电性能
固有载体浓度 1x1010厘米-3
电子活动性 ≤1400厘米2v-1s-1
孔移动性 ≤450厘米2v-1s-1
电子扩散系数 ≤36厘米2s-1
孔扩散系数 ≤12厘米2s-1
电阻率 3-4 µΩcm @ 0°C

热,机械和光学特性

机械性能
熔点 1414°C
密度 2.329 g cm-3
杨的模量 130-188 GPA
剪切模量 51-80 GPA
散装模量 97.6 GPA
比热(@ 298 K) 0.75 j g-1k-1
热性能
导热系数 1.3 w cm-1°C-1
热扩散率 0.8厘米2s-1
热膨胀系数 2.6x10-6°C-1
光学特性
折射率(589 nm @ 293 K) 3.678
吸收系数(589 nm @ 293 K) 6.993x102厘米-1
辐射重组系数(@ 300 K) 1.1x10-14厘米3s-1

安全信息

安全信息
GHS危害陈述 H228-易燃固体
安全须知 S16-远离点火源
S33-采取预防措施针对静态排放
S36-穿合适的防护服

资料来源:Azom

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