浅谈硅材料

2010-3-26

的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上14族的类金属元素。硅也是极为

硅

常见的一种元素，然而它在自然界极少以单质的形式出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧(49.4%)。

认识硅

大自然中多姿多彩的硅 Ⅰ

硅的基本性质 Ⅱ

硅的制备方法 Ⅲ

无处不在的硅产品 Ⅳ

硅-大自然中多姿多彩的硅

硅钾铀石 硅铜石 水硅钒钙石 硅钛钡石 硅镁石

山体

铈硅石 硅铍石

硅的基本性质-物理性质

硅具有灰色金属光泽,晶体硬而脆,其熔体密度比固体密度大,故熔化后会发生体积收缩(大约10%).硅的主要物理性质如左表。

性质 原子量 原子密度 密度 结构检查 晶格常数 禁带宽度 电子迁移率 比热 蒸发热 升华热 熔解热 熔融潜热 热传导率 空穴迁移率

数量 28.08

5.0×1022 原子/㎝3 2.33 克/㎝3 金刚石型晶格 5.42 A

1.115±0.008 eV 1350±100 ㎝2/伏秒 0.219卡/克·度 71千卡/克分子

（18+2）×103焦耳/克

12.1 千卡/克分子 425±64 卡/克

性质

本征载流子浓度 硅单晶本征电阻率 界电常数 沸点 熔点 临界温度

比热(18～100℃) 表面张力 硬度 折射率 凝固时的膨胀 线型热胀系数

数量

1.5×1010㎝2/伏·秒 230000o-㎝ 11.7±0.2 3145℃ 1416±4℃ 4920℃

0.186卡/克·度 720达因/厘米 7.0莫氏硬度 3.42

±10%

（2.6±0.3）×10-6/℃

卡/秒·厘米·℃临界压力 1450大气压

480±15 ㎝2/伏·秒