电子工业的基石是硅,不是碳的原因:所谓半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,半导体主要有硅,锗,砷化镓,而碳不是半导体。
碳的石墨和无定形形式是良导体、金刚石形式是绝缘体,均不是半导体,碳构成有机物是生命体的重要组成,硅是半导体是机器的重要组成,碳远比硅要复杂,目前还只会使用硅硅-氢,硅-氧键的强度要比硅-硅键的强度大。而在碳的方面,碳-碳,碳-氢,碳-氧键的强度无太大差别。
矿藏分布
硅的丰度,引起早期化学家的兴趣。矽(硅)在地球表面的含量仅次于氧,占有将近28%.但是矽(硅)元素并非最早被发现的元素,那是因为从矽(硅)的氧化物中要将矽还原出来是一件非常困难的事。
硅约占地壳总重量的25.7%,仅次于氧。在自然界中,硅通常以含氧化合物形式存在,其中最简单的是硅和氧的化合物硅石SiO2。石英、水晶等是纯硅石的变体。
常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料。主要有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广。化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、 Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等) 、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体,如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等。有机化合物半导体有萘、蒽、聚丙烯腈等,还处于研究阶段。此外,还有非晶态和液态半导体材料,这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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