1、硅的存在
硅的化学符号是Si,旧称矽。有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。在地壳中,它是第二丰富的元素,仅次于氧。
2、硅的物理性质
晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色。晶体硅属于原子晶体,硬而有金属光泽。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,具有半导体性质。
3、硅的化学性质
(1)与单质反应:
Si + O₂ =加热= SiO₂
Si + 2F₂ == SiF₄
Si + 2Cl₂ =高温= SiCl₄
(2)高温真空条件下可以与某些氧化物反应:
2MgO + Si=高温真空 =Mg(g)+SiO₂(硅热还原法炼镁)
(3)与酸反应:
只与氢氟酸反应:Si + 4HF == SiF₄↑ + 2H₂↑
(4)与碱反应:Si + 2OH⁻+ H₂O == SiO₃²⁻+ 2H₂↑(如NaOH,KOH)
4、硅的制备
SiO2+2C=2CO+Si(高温,得到粗硅)
制纯硅:Si+2Cl2=高温=SiCl4
SiCl4+2H2=高温=Si+4HCl
高温工作的半导体材料需要满足五个基本条件:1.外加温度忽高忽低时具备稳定性功能;
2.内部温度对物质特性表现持续稳定;
3.具备可制造性;
4.可量产;
5.具备运用的利润。
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