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硅单晶

硅单晶 14Si28.086


说明:黑色非晶硅由碳还原砂(二氧化硅)得到。超纯晶体硅有蓝灰色金属光泽。块状硅不与氧气,水和酸(HF除外)反应,但溶于热碱。硅用于半导体,合金和聚合物。


性能参数


状态:

单晶

晶体结构:

diamond

生产方法:

Czochralski, Floating zone

标准尺寸:

Diameter 20-80mm

thickness 1mm

晶向:

(110) and (111)

晶向精度:

<2°, <1°, <0.5° or <0.1°

纯度:

as cut, one or two sides polished

表面粗糙度:

<0.03μm

典型分析:

99.999%


其他性能参数


晶体结构:

(cell dimensions/pm), space group

cubic (a=543.07), Fd3m, diamond structure

(a=486.6, c=285.5), I41/amd

(a=664), Ia3

(a=380, c=628), P63/mmc

X射线衍射质量吸收系数:

CuKa 60.6 (μ/r) / cm2g-1 MoKa 6.44 (μ/r) / cm2g-1

中子散射距离:

0.41543 b/10-12 cm

热中子捕获横截面:

0.171 sa / barns

密度:

2.33 g/cm3

熔点:

1409.85 °C / 1683 °K

沸点:

2354.85 °C / 2628 °K

摩尔体积:

12.06 cm3

导热系数:

148 [300 K] Wm-1K-1

热膨胀线系数:

4.2 x 10-6 K-1

电阻系数:

0.001x10-8 [273 K] Wm

聚磁敏感性:

-1.8 x 10-9(s) kg-1m3

杨氏模量:

113 GPa

刚性模量:

39.7 GPa

体积模量:

n.a. GPa

泊松比:

0.42 GPa

半径:

Si4+ 26; Si4- 271 atomic 117; covalent 117; van der Waals 200

负电性:

1.90 (Pauling); 1.74 (Allred); 4.77 eV (absolute)

有效核电荷:

4.15 (Slater); 4.29 (Clementi); 4.48 (Froese-Fischer)

同位素:

11

同位素质量范围:

24 -> 34


生物资料


生物类别:

Silicon is essential to some species and possibly to humans.

毒性

Non-toxic as silicon, silicon dioxide or silicate.

危险性:

The fibres of some silicates, such as asbestos-type minerals, are carcinogenic.

人体等级


血液:

3.9 mg dm-3

骨骼:

17 p.p.m.

肝脏:

12 - 120 p.p.m.

肌肉:

100 - 200 p.p.m.

每日食物摄取量:

18 - 1200 mg

70kg成人平均总元素含量:

c. 1 g


地质资料


矿物:

The earth's crust is composed primarily of silicate minerals. In this table only varieties of silicon dioxide (silica) are listed.

矿物化学式

公式

密度

硬度

晶体外观

Cristobalite

SiO2

2.33

n.a.

tet., vitreous/white

Opal

SiO2.nH2O

2

5.5 - 6.5

amor., transp./col./white

Quartz

a-SiO2

2.655

7

rhom., vit., colourless

Tridymite

SiO2

2.26

7

mon., vit., colourless/white


主要矿石:

quartz (most common mineral on earth); also talc, mica.

世界产量:

5000 (electronic grade, i.e. pure silicon); 480 000 (metallurgical grade silicon); 3.4 x 106 (ferrosilicon)

主要矿区:

talc in Austria, Italy, India, South Africa, Australia; mica in Cananda, USA, India, Brazil

储量:

unlimited

样品:

available as powder, pieces or lumps. Safe.


总含量


太阳:

4.47 x 107(relative to H = 1 x 1012)

地壳:

277 100 p.p.m.

海水:


大西洋表面:

0.03 p.p.m.

大西洋深处:

0.82 p.p.m.

太平洋表面:

0.03 p.p.m.

太平洋深处:

4.09 p.p.m.

停留时间:

30 000 years

类别:

recycled

氧化态:

IV

 

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