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    今天聊一下硅谷的半导体“硅”
    2020年03月27日 发布 分类:粉体入门 点击量:387
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    先看几张风景图!

     

    Ps:硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上 。

    再看看“硅谷”与硅

    位于美国旧金山南郊,圣克拉拉县和圣胡安两城之间的的一条长48公里,宽16公里的长条形地带上聚集了全世界90%以上的著名半导体公司(如英特尔、惠普、思科等),而硅片则是应用最广泛的半导体材料,因 此该地被称为“硅谷” 。

     

    硅与半导体与硅谷

    硅的地位、属性及应用

    硅在地壳中的含量仅次于氧(地壳中约含27%),是一种亲氧元素 。自然界没有游离态的硅(也就是单质硅),自然状态下,硅经常与氧相互化合,所以硅通常以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,我们生活中常见的水晶、玛瑙等均是石英晶体 。

    硅的化学符号是Si,原子序数14,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,位于元素周期表第三周期金属和非金属的分界线处,所以导电性介于导体和绝缘体中间,是良好的半导体材料 。与碳一样,硅的电子外层既不容易失去又不易得到电子,主要形成四价的化合物 。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、沸点都很高,硬度大的固体,其导电性介于导体和绝缘体之间 。半导体硅制备工艺成熟,是当前半导体的材料的大猪蹄子 。

     

    单质硅(左)及硅的电子层(右)

    常温下,硅只与F2、氢氟酸、强碱反应,加热时硅能与O2Cl2等非金属单质反应 。晶体硅广泛应用于集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制成太阳能电池 。非晶硅也能用作太阳能电池,但存在的问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,常有转换效率衰降的现象,所以尚未大量用于作大型太阳能电源,而多半用于弱光电源,如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面 。但对于非晶硅有一个非常值得我们关注的点,那就是“柔性非晶硅太阳能电池”的研究,绝大多数采用晶体硅电池是刚性太阳能电池,而在一些刚性电池无法胜任的场合中,柔性太阳能电池便有他的发挥之处了 。

     

    刚柔并济的“硅”

    粉体圈 小白


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