Силицијум је полупроводник
Одговор је: Силицијум је полупроводник. Решење: јел тако
Да ли сте страствени према технологији и желите да сазнате више о свету полупроводника? Ако јесте, дошли сте на право место! Силицијум је један од најважнијих и најчешће коришћених полупроводника у електроници данас. У овом посту на блогу ћемо истражити шта је силикон и како функционише.
Шта је силицијум?
Силицијум је полупроводник са атомским бројем 14. На Земљи, силицијум се налази у разним елементима, али се најчешће јавља као силицијум диоксид, силицијум нитрид и силицијум карбид. Силицијум је тврда, крта, кристална чврста супстанца плаво-сиве боје. Силицијум је метал са четири валентна електрона у крајњој орбити. Када је силицијум чист, он није проводник у правом смислу те речи, већ проводи електрицитет под одређеним условима. Силицијум се обично користи у полупроводничким уређајима, где делује као интринзични полупроводник.
Обиље силицијума на Земљи
Силицијум је један од најчешћих елемената на Земљи и налази се у скоро свим врстама стена и тла. Чини 27.7% Земљине коре и други је најзаступљенији елемент у кори после кисеоника. Силицијум је такође седми најзаступљенији елемент у универзуму и други најзаступљенији елемент на планети, после кисеоника. Поред тога, силицијум је један од најчешће коришћених елемената у модерној електроници и полупроводничким уређајима. Силицијум је полупроводник, што значи да има способност да спроводи електричну енергију. То га чини важним за уређаје као што су компјутерски чипови и мобилни телефони јер им омогућава да функционишу. Силицијум се такође користи у другим електронским уређајима као што су телевизори и компјутерски монитори.
Атомска структура силицијума
Силицијум је плаво-сива кристална чврста супстанца са Мохсовом тврдоћом 7. То је хемијски елемент са симболом Си и атомским бројем 14. Силицијум је други најзаступљенији елемент у Земљиној кори, чинећи око 8% укупне масе планете. Силицијум се углавном налази у стенама и минералима, али се такође налази у води и ваздуху. Силицијум се користи у разним производима, укључујући напредне полупроводничке уређаје и ћелије соларне енергије.
Сваки атом силицијума дели четири електрона са четири суседна атома силицијума. Ово дељење електрона резултира правилном, периодичном структуром која се назива кристална решетка, у којој сваки атом заузима одређену локацију. У електроници чврстог стања, чисти силицијум или германијум се могу користити као интринзични полупроводници који представљају полазну тачку за производњу. Силицијум је такође саставни део стаклених и керамичких материјала.
Сматра се да је силицијум космички производ апсорпције алфа честица, на температури од око 109 К, језгрима угљеника-12, кисеоника-16 и неона-20.
Примери полупроводника
Неки примери полупроводника су силицијум, германијум, галијум-арсенид и елементи у близини такозваног "металног степеништа" на периодном систему. Силицијум је најчешћи и основни полупроводнички материјал и користи се у разним електронским уређајима. Силицијум је кључан за индустрију енергетске електронике и користи се у прекидачима, колима и капијама у електронској опреми. Силицијум се такође користи у соларним ћелијама, ЛЕД светлима и екранима осетљивим на додир.
Да ли је силицијум полупроводник?
Да, већина полупроводничких чипова и транзистора је направљена од силикона, који је пожељна сировина због свог стабилног састава и ниске цене. Силицијум је елемент 4. групе који показује понашање метала и има XNUMX валентна електрона у најудаљенијој орбитали везивања електрона. Силицијум није проводник у правом смислу те речи, али спроводи електрицитет под одређеним условима. Силицијум је полупроводник, што значи да има способност да спроводи електричну енергију и да делује као изолатор под другим условима. Силицијум се обично користи у полупроводничким уређајима због својих бројних својстава, као што је његова способност отпорности на корозију и топлоту.
Улога силицијума у електроници
Силицијум је полупроводник, што значи да има способност да спроводи електричну енергију под одређеним условима и да делује као изолатор под другим. Силицијум се првенствено користи за израду полупроводничких уређаја, као што су транзистори и интегрисана кола, а његово обиље га чини популарним материјалом за ове врсте електронике. Осим тога, силицијум се користи у интринзичним полупроводничким материјалима, који су неопходни за развој електронских уређаја у будућности.
Кристална структура силицијума
Кристална структура силицијума је у облику дијаманта и састоји се од две примитивне решетке које се преклапају са лицем (фцц). Ова кристална структура је заједничка за све интринзичне полупроводнике. Електронска својства силицијума су последица распореда његових електрона у овим решеткама.
интринзични полупроводници
Интринзични полупроводнички силицијум (или германијум) је допиран малом количином 5-валентних елемената, као што су атоми фосфора и фосфора. Као резултат тога, интринзични полупроводници се понашају као савршени изолатори на температурама изнад апсолутне нуле. Интринзични полупроводници се често користе у полупроводничким уређајима јер омогућавају електронима да слободно теку без интерференције слободних електрона. Ово је важно јер омогућава да се електронски уређаји граде мањи и бржи од уређаја направљених од материјала као што је силицијум који у суштини нису полупроводници.
Употреба силицијума у електроници
Данас се силицијум широко користи у електроници због малог дела силицијумског елемента високе чистоће који се користи у полупроводничким уређајима. Силицијум је уобичајен полупроводнички материјал у микроелектроници и свим електронским уређајима. Ниска цена силицијума је разлог зашто се Си широко користи у електроници.
Улога силицијума у полупроводничким уређајима
Силицијум је полупроводнички материјал који се користи за производњу уређаја, као и својствен многим полупроводничким уређајима. Кристална структура и обиље силицијума на Земљи чине га одличним избором за полупроводнике. Лакоћа производње и размак између силикона омогућавају да се користи у широком спектру електронских уређаја. Силицијум се такође користи у диодама, тиристорима, ИГБТ-овима, МОСФЕТ транзисторима и другим полупроводничким уређајима.
Својства силикона
Силицијум је чврста, али крхка кристална чврста супстанца, са плавичасто-сивим металним сјајем, као и четворовалентни силицијум, односно његова валенција је 4. Силицијум је свестран материјал са много употреба, укључујући у производњи силиконских једињења и материјала на бази силикона. . Такође има механичка својства између угљеника и германијума, што га чини корисним као полупроводник. Поред тога, силицијум има нижу енергију везе у кристалном силицијуму, што га чини мање топљеним и мекшим од дијаманта. Коначно, силицијум је компонента обновљивих извора енергије, укључујући соларну енергију и енергију ветра.
Користи силицијум
Силицијум је метал у изобиљу који се налази на много различитих места широм света и често се користи у грађевинским материјалима, транзисторима, компјутерским чиповима и соларним ћелијама. Међутим, његова најпознатија употреба је у електронским уређајима и енергетском сектору због својих полупроводничких својстава. Силицијум се такође широко користи у козметичкој, прехрамбеној и фармацеутској индустрији. Иако силикон има много потенцијалних будућих употреба, важно је имати на уму да је такође подложан оштећењима од екстремних температура и електричних поља.
силиконска једињења
Доступна су различита силиконска једињења, од којих свако има свој скуп својстава и употребе. У овом чланку ћемо се фокусирати на силиконска једињења и њихова својства. Такође ћемо разговарати о употреби силицијума у обновљивој енергији и његовом потенцијалу у будућности.
Силицијум у обновљивој енергији
Силицијум је најчешће коришћени материјал за соларне ћелије због свог природног обиља, стабилности, нетоксичности и добро успостављене рафинације и обраде. Данашње силиконске соларне ћелије нуде комбинацију високе ефикасности, ниске цене и дугог века трајања. Очекује се да ће модули трајати 25 година или више. Фотонапонски соларни панели користе полупроводничке материјале који апсорбују фотоне сунчеве енергије и претварају их у електричну енергију. Допирани кристални силицијум је најчешћи тип соларних ћелија који се данас користи. Међутим, постоји неколико обећавајућих материјала за соларне ћелије у развоју који имају потенцијал да побољшају тренутну технологију соларних ћелија.
Силиконска будућност
Будућност силицијумске технологије је светла. Силицијум је био одличан материјал у прошлости и још увек је материјал избора за микроелектронске уређаје. Упркос широкој употреби, силицијумска технологија се још увек брзо развија. Својства силикона се стално истражују, а све време се откривају нове употребе силикона. Силицијум се такође користи у обновљивим изворима енергије, а његова будућност као кључне компоненте у електронским уређајима изгледа веома обећавајуће.
