硅的物理性质

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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