Кремний

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет»

Кафедра "Электроснабжение промышленных предприятий"

Домашнее задание «Кремний»

Вариант 21

Выполнил:  

Студент группы: ЭМ-171

Жагула И.А.

Проверил:

Ширяев А.С.

Омск 2018

Оглавление

Введение        3

1 Строение и физико-химические свойства кремния…………………………..4

2 Примеси и легирующие элементы......................................................................6

3 Электрические и оптические свойства.............................................................10

Список литературы................................................................................................17

Введение

Кремний — очень редкий минеральный вид из класса самородных элементов. На самом деле это удивительно, как редко химический элемент кремний, составляющий в связанном виде не менее 27,6% массы земной коры, встречается в природе в чистом виде. Но кремний прочно связывается с кислородом и почти всегда находится в виде кремнезёма — диоксида кремния, SiO2(семейство кварца) или в составе силикатов (SiO44-). Самородный кремний как минерал был найден в продуктах вулканических испарений и как мельчайшие включения в самородном золоте.

1 СТРОЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ

Кремний - элемент третьего периода главной подгруппы IV группы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Электронное строение атома кремния отражается конфигурацией:

1s22s22p63s23p2

На внешнем энергетическом уровне атома углерода содержится 4 электрона, поэтому максимальная валентность кремния - IV. Кремний проявляет степени окисления:

• Si0+4e¯→Si−4 окислитель
• Si0−2e¯→Si+2 восстановитель
• Si0−4e¯→Si+4 восстановитель

Кремний – типичный неметалл, в зависимости от типа превращения элемент может быть окислителем и восстановителем.

Таблица 1 - физические-механические свойства кремния

[pic 1]

Продолжение таблицы 1

[pic 2]

[pic 3]

Рисунок 1 - Температурные зависимости давления паров и скорости испарения кремния

При высокой температуре кремний соединяется почти со всеми элементами (кроме инертных газов). Это создает особые трудности при получении чистого монокристаллического кремния, так как единственным пригодным материалом для тигля, в котором расплавляется кремний, является чистый кварц. Физико-механические свойства кремния приведены в табл. 1. На рис. 1 представлены зависимости давления паров и скорости испарения кремния от температуры, а в табл. 2—данные об упругости паров кремния в сопоставлении с аналогичными сведениями для элементов, являющихся примесями в кремнии.

Таблица 2 - данные об упругости паров кремния в сопоставлении с аналогичными сведениями для элементов, являющихся примесями в кремнии.

[pic 4]

2 ПРИМЕСИ И ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В КРЕМНИИ

В большинстве случаев при изготовлении полупроводниковых приборов применяется кремний, легированный малыми количествами электрически активных примесей. В зависимости от характера влияния примеси на тип электропроводности и концентрацию носителей заряда в кремнии примесные элементы можно разделить на нейтральные элементы, акцепторы, доноры и элементы, вызывающие появление в запрещенной зоне кремния глубоких энергетических уровней.