Page 156 -

10.2 Физические свойства

и применение кремния

ПРОЕКТНАЯ ВЕРСИЯ
Какими физическими ЗАДАНИЕ 1. Собери кристаллические решетки кремния и алмаза, ис-
свойствами обладают пользуя модели Molymod. Чем они отличаются? Как это будет сказываться
аллотропные на физических свойствах кремния?
видоизменения
кремния? Почему Кристаллический кремний темно-серого цвета с неболь-
кремний относится шим металлическим блеском. Несмотря на схожесть с кри-
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
к полупроводникам? сталлической решеткой алмаза, свойства кристаллического
Как увеличить кремния отличаются: он более хрупок, температура плавления
электропроводность равна 1415 °С, температура кипения равна 2700 °С, плотность –
кремния?
2,33 г/ см . Ковалентные неполярные связи в кристалличе-
3
ской решетке менее прочные, так как атомный радиус крем-
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
ния больше. Он также является хорошим полупроводником.
■ изолятор В крис талле кремния даже при обычных условиях некоторые
■ полупроводник ковалентные связи могут разрушаться, образуемые свободные

■ дырка электроны обеспечивают его электрическую проводимость.
При получении энергии в виде света или тепла разрушаются
■ проводимость n-типа
ковалентные связи, электропроводность кремния увеличива-
■ проводимость р-типа
ется. Аморфный кремний химически активнее, чем кристалли-
ческий кремний, и представляет собой порошок буро-корич-
невого цвета с неупорядоченной структурой, гигроскопичен.

ЗАДАНИЕ 2. Подумай, какие изменения в свойствах кремния могут при-
зойти, если в его кристаллическую решетку ввести такие легирующие
элементы, как бор или фосфор?
Введение в кристаллическую решетку кремния атомов элемен-
▲ Рис. 1. тов 13 и 15 групп усиливает его электропроводность. Например,
Кристаллический атом индия устанавливает ковалентную связь с тремя атомами
кремний кремния. Для связи с четвёртым атомом он захватывает электрон
из ковалентной связи между атомами кремния и становится отри-
Изолятор цательно заряженным ионом, образуется дырка. Положительно
(insulator) - вещество, не
проводящее электриче- заряженные дырки вызывают проводимость р-типа. Атомы же
ский ток. мышьяка образуют четыре ковалентные связи с атомами кремния,
высвобождая по одному электрону внутрь решетки. Эти элек-
Полупроводник троны вызывают проводимость n-типа. Применение кремния:
(semiconductor, quasi-
conductor) – вещество, компьютерные микросхемы, транзисторы, кремниевые диоды,
обладающее электри- жидкокристаллические дисплеи и др. электронные устройства.
ческой проводимостью, Кристаллический кремний – полупроводник, на спутниках, кры-
промежуточной между шах домов устанавливают солнечные батареи, которые преоб-
проводимостью изоля- разуют солнечную энергию в электрическую. В калькуляторе
торов и типичных ме-
таллов. тоже есть солнечная батарейка, которая работает от освещения.

156