矽的物理性質

矽是周期表中的四族元素,在自然界中含量非常豐富,僅次於氧而居二位。由於矽氧鍵很穩定,在自然界中矽無自由狀態,主要以SiO2及矽酸鹽的形式存在。

矽有結晶型和無定型兩種,結晶矽是一種有灰色金屬光澤的晶體,與金剛石具有類似的晶格,性質硬而脆,有微弱的導電性,屬於半導體,矽的固有物理性質。見表1

表1                  矽的物理性質

性    質 數    量 性    質 數     量
原子量 28.080 本征載流子濃度 1.5×1010㎝2/伏·秒
原子密度 5.0×1022原子/㎝3 矽單晶本征電阻率 230000o-㎝
密度 2.33克/㎝3 界電常數 11.7±0.2
結構檢查 金剛石型晶格 沸點 3145℃
晶格常數 5.42A 熔點 1416±4℃
禁帶寬度 1.115±0.008eV 臨界溫度 4920℃
電子遷移率 1350±100㎝2/伏秒 比熱(18~100℃) 0.186卡/克·度
比熱 0.219卡/克·度 表面張力 720達因/厘米
蒸發熱 71千卡/克分子 硬度 7.0莫氏硬度
升華熱 (18+2)×103焦耳/克 折射率 3.420
熔解熱 12.1千卡/克分子 凝固時的膨脹 ±10%
熔融潛熱 425±64卡/克 線型熱脹系數 (2.6±0.3)×10-6/℃

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