硅是周期表中的四族元素,在自然界中含量非常丰富,仅次于氧而居二位。由于硅氧键很稳定,在自然界中硅无自由状态,主要以SiO2及硅酸盐的形式存在。
硅有结晶型和无定型两种,结晶硅是一种有灰色金属光泽的晶体,与金刚石具有类似的晶格,性质硬而脆,有微弱的导电性,属于半导体,硅的固有物理性质。见表1
表1 硅的物理性质
性 质
数 量
性 质
数 量
原子量
28.080
本征载流子浓度
1.5×1010㎝2/伏·秒
原子密度
5.0×1022原子/㎝3
硅单晶本征电阻率
230000o-㎝
密度
2.33克/㎝3
界电常数
11.7±0.2
结构检查
金刚石型晶格
沸点
3145℃
晶格常数
5.42A
熔点
1416±4℃
禁带宽度
1.115±0.008eV
临界温度
4920℃
电子迁移率
1350±100㎝2/伏秒
比热(18~100℃)
0.186卡/克·度
比热
0.219卡/克·度
表面张力
720达因/厘米
蒸发热
71千卡/克分子
硬度
7.0莫氏硬度
升华热
(18+2)×103焦耳/克
折射率
3.420
熔解热
12.1千卡/克分子
凝固时的膨胀
±10%
熔融潜热
425±64卡/克
线型热胀系数
(2.6±0.3)×10-6/℃
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