Question

Охарактеризуйте способы получения, свойства и применение кристаллического кремния. Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций.

Answer 1

Ответ:

Чистый кремний получают либо очень сложным технологическим процессом удаления примесей, либо разложением летучего водородного соединения кремния – силана: SiH4−→−tSi+2H2↑SiH4⟶tSi+2H2↑ При стандартных условиях кремний химически инертен. Окислительные свойства этот неметалл проявляет только по отношению к металлам. Реакции соединения протекают при очень высоких температурах и приводят к образованию силицидов металлов. Например, расплавленный кальций реагирует с порошком кремния с образованием силицида кальция: 2Ca0+Si0−→−tCa2+2Si−4

Answer 2

Кристаллический кремний (Si) - это химический элемент, широко распространенный в природе и используемый в различных технологических и научных приложениях. Он имеет атомный номер 14 и химический символ Si. Вот способы получения, свойства и применение кристаллического кремния:

Способы получения:

1. Метод восстановления: Кристаллический кремний можно получить путем восстановления диоксида кремния (SiO2) с использованием углерода (C) в электрической печи. В результате этой реакции образуется кремний и оксид углерода (CO2).

   Уравнение реакции: SiO2 + 2C → Si + 2CO2

2. Метод зонной плавки: В этом методе кремний восстанавливают из тетрагидрида кремния (SiH4) с помощью нагрева до очень высоких температур в зонной печи. Этот процесс обеспечивает очень чистый кристаллический кремний, который часто используется в микроэлектронике.

Свойства кристаллического кремния:

1. Кристаллическая структура: Кристаллический кремний имеет кристаллическую структуру с атомами, связанными в трехмерную кристаллическую решетку, которая обеспечивает ему прочность и стабильность.

2. Полупроводниковые свойства: Кремний является одним из наиболее распространенных полупроводников и является основным материалом в производстве полупроводниковых приборов, таких как транзисторы и диоды.

3. Изоляционные свойства: В своей чистой форме кристаллический кремний является хорошим изолятором электричества.

Применение кристаллического кремния:

1. Микроэлектроника: Кристаллический кремний широко используется в микроэлектронике для создания интегральных схем (Микросхемы), процессоров и других электронных устройств благодаря своим полупроводниковым свойствам.

2. Солнечные батареи: Кристаллический кремний используется в солнечных батареях для преобразования солнечной энергии в электричество.

3. Производство стекла: Кремний добавляют в процесс производства стекла для улучшения его прозрачности и прочности.

4. Производство сплавов: Кремний добавляют в различные металлические сплавы, чтобы улучшить их механические свойства.

5. Производство полупроводниковых сенсоров: Кремний используется для создания чувствительных к температуре и давлению полупроводниковых сенсоров.

Это основные способы получения, свойства и применение кристаллического кремния. Уравнение реакции для получения кремния из диоксида кремния (SiO2) было приведено выше.