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二氧化硅能不能做半导体

2023-08-01 10:24 2823浏览

二氧化硅不可以做半导体材料。二氧化硅电阻率决定了它不能作为半导体电阻率介于金属和绝缘体之间,并有负的电阻温度系数的物质叫做半导体。

锗和硅是最常用的元素半导体,化合物半导体包括三五族化合物(砷化镓、磷化镓等)、二六族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由三五族化合物和二六族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。

二氧化硅是什么晶体

二氧化硅是原子晶体。二氧化硅是以无限延伸的结构存在的,是靠共价键结合的没有分子间作用力,二氧化硅是一种无机物,化学式为SiO2,硅原子位于正四面体的中心,四个氧原子位于正四面体的四个顶角上,许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连,每个氧原子为两个四面体共有,即每个氧原子与两个硅原子相结合。

纯净的天然二氧化硅晶体,是一种坚硬、脆性、难溶的无色透明的固体,常用于制造光学仪器等。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水,跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。

二氧化硅的制备方法

非晶态二氧化硅的制备包含五步,分别是制备二氧化硅质的凝胶、造粒工序、烧结工序、清洗工序、干燥工序。

1、制备二氧化硅质的凝胶:使四氯化硅水解而生成二氧化硅质的凝胶、或使四甲氧基硅烷等有机硅化合物水解而生成二氧化硅质的凝胶、或者使用气相二氧化硅生成二氧化硅质的凝胶。

2、造粒工序:通过干燥该二氧化硅质的凝胶而成为干燥粉,粉碎该干燥粉后,进行分级,由此得到所期望平均粒径的二氧化硅粉末。

3、烧结工序:对造粒工序中所得到的二氧化硅粉末在800℃-1450℃的温度进行烧结,利用热等离子体的球化工序,在以预定的流量导入氩气并以预定的高频输出功率产生等离子体的等离子体炬内,以预定的供给速度投入烧结工序得到的二氧化硅粉末,在从2000℃至二氧化硅的沸点的温度加热并熔融。

4、清洗工序:去除附着于上述球化工序后的球化二氧化硅粉末表面上的微粉。

5、干燥工序:干燥上述清洗工序后的二氧化硅粉末。

晶态二氧化硅的制备方法

将含有二氧化硅的原料(硅源)、水、结构导向剂、碱或酸按一定的比例混合均匀,投入耐压反应釜内密封,然后升温至100-220℃,恒温5小时至10天,反应结束后。将反应迅速冷却,反应产物用水或稀酸洗涤至pH为8-11,烘干得到原粉,原粉或加入粘结剂成型后的产物在马弗炉或管式炉中焙烧活化。

二氧化硅的物质结构

硅和碳的性质相似,但它们氧化物的性质却有很大差异。CO2是分子晶体,而SiO2是原子晶体。SiO2是以硅氧四面体为基本结构形成的立体网状结构,在晶体结构中,硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键,Si原子处在正四面体中心,O原子位于四面体顶点。

每个硅原子与四个氧原子相连,每个氧原子与两个硅原子相连。晶体中最小环由12个原子(6个硅原子和6个氧原子)构成,每个硅被6个环所共用,晶体中硅氧原子个数比为1:2。