«Кремний» - Курсовая работа

Содержание

Введение 2

Аморфное состояние вещества 4

Характерны свойства 6

Соединения 9

Применение 17

Заключение 20

Список литературы 21

Введение

Кремний после кислорода – самый распространённый элемент (27,6%) на земле. Это элемент, который входит в большинство минералов и горных пород, составляющих твёрдую оболочку земной коры. В земной коре К. играет такую же первостепенную роль, как углерод в животном и растительном мире. Для геохимии К. важна исключительно прочная связь его с кислородом. Наиболее широко распространённые соединения кремния – оксид кремния SiO2 и производные кремниевых кислот, называемые силикатами. Оксид кремния (IV) встречается в виде минерала кварца (кремнезем, кремень). В природе из этого соединения сложены целые горы. Попадаются очень крупные, массой до 40 тонн, кристаллы кварца. Обычный песок состоит из мелкого кварца, загрязнённого различными примесями. Ежегодное мировое потребление песка достигает 300 млн. тонн.

Из силикатов наиболее широко в природе распространены алюмосиликаты (каолин Al2O3*2SiO2*2H2O, асбест CaO*3MgO*4SiO2, ортоклаз K2O*Al2O3*6SiO2 и др.). Если в состав минерала кроме оксидов кремния и алюминия входят оксиды натрия, калия или кальция, то минерал носит название полевого шпата (белая слюда и др.). На долю полевых шпатов приходится около половины известных в природе силикатов. Горные породы гранит и гнейс включают кварц, слюду, полевой шпат.

В состав растительного и животного мира кремний входит в незначительных количества. Его содержат стебли некоторых видов овощей и хлебных злаков. Этим объясняется повышенная прочность стеблей этих растений. Панцири инфузорий, тела губок, яйца и перья птиц, шерсть животных, волосы, стекловидное тело глаза также содержат кремний.

Анализ образцов лунного грунта, доставленного кораблями показали присутствие оксида кремния в кол-ве более 40 процентов. В составе каменных метеоритов содержание кремния достигает 20 процентов.

Очень широкое применение получил аморфный кремний, вроде бы в нем нет ни чего особенного, но не большие особенности делают его незаменимым в нашей обыденной жизни.

Для биполярных приборов, работа которых связана с инжекцией не основных носителей, особенно для приборов, работающих в области высоких напряжений, время жизни носителей чрезвычайно важно для таких параметров как: падение напряжения в открытом состоянии, динамические характеристики, потери при выключении. Обычно компромисс между этими конкурирующими параметрами достигается путём облучения электронами, протонами или легированием примесями, дающими глубокие уровни в кремнии. Также время жизни является важным параметром для характеризации высокоумного кремния, его структурного совершенства. В связи с этим измерения времени жизни, возможность его регулирования представляет большой практический интерес.

Заключение

Итак мы рассмотрели аморфный кремний, выевили его огоромные плюсы и тепрь можно подвести небольшой итог.

Аморфный кремний (лат. silicium) во многом похож на углерод. По распространенности в земной коре кремний занимает второе место после кислорода ( 28% по массе). В природе существует только в связанном виде, в основном в виде оксида кремния или кремнезема SiO2. Кремнезем известен в двух видоизменениях: кристаллическом и аморфном.

Применяют кремний в основном для получения сплавов, восстановления металлов из оксидов, для изготовления полупроводниковых приборов.

В небольших количествах кремний получают восстановлением из кремнезема различными металлами:

SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si

В промышленности кремнезем восстанавливают углем в электрических печах:

SiO2 + 2C= Si + 2CO

Структура свободного кремния аналогична алмазу. Кремний - типичный полупроводник. Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома кремния 3s23p2. Кремний, как и углерод, четырехвалентен, валентные электроны находятся на s- и р-орбиталях. Однако в отличие от углерода атомы кремния p-связей, т.е. двойных и тройных связей друг с другом образовывать не могут. Поэтому для кремния не характерна аллотропия, он образует только одну модификацию.

Реакционная способность аморфного кремния выше, чем кристаллического.

Список литературы

1.А.И.Непомнящих. Рост кристаллов. Курс лекции. ИГУ. 1997.

2.Л.П.Павлов. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. Москва. «Высшая школа”. 1975.

3.А.С.Стильбанс.Физика полупроводников. Москва.”Советское радио”. 1967.

4. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г., Физическая химия. М. "Наука" 1990 С. 246-258.