Page 156 -

10.2 Кремнийдің физикалық

қасиеттері және қолданылуы

Кремнийдің 1-ТАПСЫРМА. Molymod моделін пайдаланып, кремний мен алмаздың
аллотропиялық кристалдық торларын құрастыр. Олардың айырмашылығы неде? Бұл крем-
ЖОБАЛЫҚ НҰСҚА
түрөзгерістері нийдің физикалық қасиеттеріне қалай әсер етеді?
қандай физикалық Кристалдық кремний – қара сұр түсті, аздап металдық жыл-
қасиеттерге ие?
Кремний неліктен тыры бар зат. Алмаздың кристалдық торына ұқсас болғанына
Барлық құқықтар "Назарбаев Зияткерлік мектептері" ДБҰҰ-ға тиесілі
жартылай қарамастан кристалдық кремнийдің қасиеттері өзгеше: ол морт
өткізгіштерге сынғыш, балқу температурасы 1415° С, қайнау температура-
жатады? Крнемнийдің сы 2700° С, тығыздығы – 2,33 г/см . Кристалдық торындағы
3
электрөткізгіштігін полюссіз ковалентті байланысы әлсіздеу, себебі кремнийдің
қалай арттыруға
болады? атом радисы үлкенірек. Ол сонымен қатар жартылай өткізгіш
болып табылады. Кремнийдің кристалында тіпті қалыпты жағ-
дайда кейбір коваленттік байланыстар бұзыла алады, түзілген
ТІРЕК СӨЗДЕР:
бос электрондар электр тогын өткізуді қамтамасыз етеді. Жылу
■ оқшаулағыш немесе жарық түріндегі энергияны қабылдағанда ковалент-
тік байланыстар бұзылады да, кремнийдің электрөткізгіштігі
■ жартылай өткізгіш
артады. Аморфты кремний кристалдық кремнийге қарағанда
■ тесік
химиялық белсендірек болады; құрылысы ретсіз қошқыл қоңыр
■ n-типті өткізгіш
түсті гигроскопиялық зат.
■ р-типті өткізгіш
2-ТАПСЫРМА. Кремнийдің кристалдық торындағы атомдарды бор мен
фосфордың атомдарымен алмастыру оның электрөткізгіштігіне қалай әсер
ететінін түсіндір.

Кремнийдің кристалдық торына 13- және 15-топ элемент
атомдарын ендіру оның электрөткізгіштігін арттыра түседі.
Мысалы, индий атомы кремний атомының үш атомымен
коваленттік байланыс түзеді. Төртінші атоммен байланысу
үшін ол кремний атомдарының коваленттік байланысындағы
▲ 1-сурет. Кристалдық электрондарды тартады да теріс зарядты ионға айналады, ол
кремний
электронның орнында тесік пайда болады. Оң зарядты тесік-
тер р-типті өткізгіштікті тудырады. Мышьяктың атомдары да
кремний атомдарымен бір-бір электрондарды тордың ішіне
Оқшаулағыш
(изолятор; insulator) – босатып, төрт коваленттік байланыс түзеді. Бұл электрондар
электр тогын өткізбей- n-типті өткізгіштікті тудырады. Кремнийдің қолданылуы: компь-
тін зат.
ютерлік микросызбалар, транзисторлар, кремнийлік диодтар,
Жартылай өткізгіш сұйық кристалды дисплейлер және басқа электронды құрал-
(semiconductor, quasi- дар. Кристалдық кремний – жартылай өткізгіш, спутниктерде,
conductor) – типтік ме- үйлердің шатырларында күн энергиясын электр энергиясына
талдар мен оқшаулағыш айналдыру үшін күн батареяларын орнатады. Калькуляторлар-
арасындағы электрөткіз-
гіштік қасиеті бар зат.

156