文章来源：Semika
原文作者：Semika
半导体广泛应用于个人电脑、电视、智能手机、数码相机、IC卡等我们熟悉的电器中。半导体中最常用的材料是硅(化学符号= Si)。硅是地球上储量第二丰富的元素，仅次于氧。大多数硅存在于土壤和岩石中，但天然水、树木和植物中也含有硅。
然而，在自然界中，硅是以氧、铝和镁的化合物形式存在的。因此，硅元素必须从化合物中提取并纯化。用于集成电路(IC)等半导体的硅需要超高纯度的“99.999999999%”(所谓的“11个9”)单晶结构，并在提取后经过各种工艺精制而成。
单晶结构是一种原子在三维空间中有序排列的结构，这种排列的基本单位被称为晶格。单晶是有序连续排列的晶格。硅晶格具有八个原子重复模式的金刚石立方晶体结构。每个硅原子通过四个键与相邻的四个硅原子结合。硅是一种非常常见的元素，由于其稳定的结构而被用作半导体的原料。
硅的提纯要消耗大量的电力。在日本，纯度至少为98%的精炼硅(锭)是从电力相对便宜的澳大利亚、中国和巴西进口的。
硅的物理特性
硅是一种脆而硬的结晶固体。具有蓝灰色的金属光泽。与元素周期表上邻近的元素相比，硅是不活泼的。硅的符号是原子序数为14的Si。它的熔点和沸点都很高。在标准条件下，硅也会像元素周期表上的其他14族元素一样形成巨大的共价结构。
硅的化学特性
在室温下，纯硅起绝缘体的作用。硅在标准温度和压力下是半导体。硅在低温下以晶体形式是惰性的。其导电性随温度升高而增大。硅容易与氧反应[2]。它能与900摄氏度以上的空气发生反应。熔化的硅变得非常活泼，必须储存在不活泼的耐火材料中，以避免任何化学反应。
硅除了是半导体的重要材料，它还有其他非常广泛的用途：
硅矿物被用作结构化合物，例如粘土、硅砂、建筑砂浆、灰泥和建筑石头。
硅矿物被用来制造混凝土。
二氧化硅用于制造耐火砖(耐火砖)，用于炉衬。
它用于制作纯碱石灰玻璃和瓷器等白色陶瓷。
二氧化硅用于制造光纤，光纤在电信和计算机网络中有着广泛的用途。
它用于制造用于结构支撑和隔热的玻璃纤维和玻璃棉。
硅用于制造机械密封和防水材料。
蜡和高温润滑脂是用硅制成的。
出于医疗目的，硅被用于乳房植入物和隐形眼镜。
硅被用来制造高温合金。
硅用于制造硅晶片，硅晶片在半导体工业中有着广泛的应用。
硅对人类也是必不可少的，即人类的皮肤、指甲、头发和骨骼密度取决于硅的含量。
硅树脂是用硅生产的合成聚合物。
太阳能电池、半导体探测器、晶体管和其他用于计算机工业的半导体器件都是用硅制成的。
硅是集成电路(ic)的重要组成部分，而集成电路在我们的电子设备中至关重要，例如，计算机和手机
游离硅用于铸铝和炼钢工业。
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