为什么硅是半导体

硅是半导体的原因：硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，所以具半导体性质。

扩展资料：

硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。

硅Si的价带顶能量Ev为1.1-1.3V。

对应波长：L=c/f = c/(E/h) = c*h/E。

这里E是光子能量，c是光速，h是普朗克常数。

取c=3*10^8m/s h=4.136*10^(-15)eV/s。

温度为300K时，硅的禁带宽度1.124V，则E=1.124eV。

得到对应波长为：L=1.104*10^(-6) = 1.104um。

也就是大概1.1um左右。

价带的能量低于导带

它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子（价电子）并不能导电，而少量的价电子空位——空穴才能导电，故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能，也就是价带顶，通常空穴就处于价带顶附近。

价带顶与导带底之间的能量差，就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。

1、物理性质

物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体，熔点高(1410 ℃)、硬度大，有脆性，是良好的半导体材料。

2、硅的化学性质

加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。

3、用途

(1)半导体材料，如硅芯片等。

(2)新型电池，如光电池等。

扩展资料

1、硅的含量、存在及结构

（1）含量：地壳中，硅的含量在所有的元素中居第二位(质量分数为26.3%)，仅次于氧。

（2）存在形态：自然界中无游离态的硅。硅的化合物几乎全部是二氧化硅和硅酸盐，它广泛地存在于地壳的各种矿物和岩石中。硅是构成矿物和岩石的主要元素。

2、硅单质的分类：单质硅有晶体和无定形两种。

参考资料来源：百度百科-硅

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