Lavoisier entdeckte 1787 erstmals Silizium im Gestein. Im Jahr 1800 hielt Davy es jedoch für ein Compound. Im Jahr 1811 könnten Gay-Lussac und Thenard unreines amorphes Silizium hergestellt haben, indem sie elementares Kalium und Siliziumtetrafluorid zusammen erhitzt haben. Silizium wurde erstmals 1823 von Berzelius als Element entdeckt und amorphes Silizium wurde ein Jahr später mit der gleichen Methode wie Gay-Glussac raffiniert. Dann reinigte er das Silizium durch wiederholte Reinigung.
Herkunft des Siliziummetall-Namens?
Silizium kommt vom lateinischen Wort silex, silicis, was Feuerstein bedeutet. In den frühen Jahren der Republik China übersetzten Gelehrte das Element ursprünglich als "si" und ließen es als "Xi" lesen (xi kann als das chinesische Schriftzeichen qi gelesen werden). (Auch das Wort "si" wurde dann als die entfernte Version des chinesischen Schriftzeichens "huo" interpretiert.) Unter der Zeit und dem Raum zu dieser Zeit, weil das Pinyin-Schema nicht populär gemacht wurde, werden viele im Allgemeinen als GUI missverstanden. Die chemische Gesellschaft bemerkte dieses Problem und prägte das Wort "Silizium", um eine falsche Aussprache zu vermeiden. Taiwan verwendet immer noch das Wort "Silizium". Auf dem chinesischen Festland im Februar 1953 berief die Chinesische Akademie der Wissenschaften ein nationales Chemikaliensymposium namens expand ein, einige Gelehrte zu "si" und anderen chemischen Elementen "zinn" und "se" homophone, wurden leicht verwirrt, indem sie zum ursprünglichen Namen zurückkehrten und veröffentlichten "silicon" und lasen "GUI", erkannten aber nicht, dass das "silicon" eigentlich auch gelesen werden sollte xi. Interessanterweise verwenden Wörter wie Silikose und Silikosestahlblech immer noch Silizium. In Hongkong werden beide verwendet, aber "Silizium" wird häufiger verwendet.
In der Industrie wird Siliziummetall in der Regel hergestellt, indem Siliziumdioxid aus Kohlenstoff in einem Elektroofen reduziert wird. Chemische Reaktionsgleichung: SiO2 + 2C → Si + 2CO. Das resultierende Silizium ist zu 97 bis 98 Prozent rein und wird Siliziummetall genannt. Nach dem Schmelzen, Rekristallisieren, Entfernen von Verunreinigungen mit Säure, die Reinheit von 99,7 ~ 99,8% Siliziummetall wurde erhalten. Wenn Sie es in Halbleitersilizium verwandeln möchten, aber auch in eine flüssige oder gasförmige Form, die leicht zu reinigen ist, und dann durch Destillation, Zersetzungsprozess, um Polysilizium zu erhalten. Um hochreines Silizium zu erhalten, ist eine weitere Reinigung erforderlich.
Der Siliziumgehalt in Siliziummetall ist sehr hoch, bis zu etwa 98%, so dass die Eigenschaften von Siliziummetall und Silizium ähnlich sind. Was sind die Eigenschaften von Siliziummetall? Siliziummetall hat Halbleitereigenschaften, die Bandlücke (300K) beträgt 1,107 Elektronenvolt, der intrinsische Widerstand (300K) beträgt 2,3×105 Ohm • cm, die Elektronenbeweglichkeit (20°C) beträgt 1350 cm/(v • s), die Lochbeweglichkeit (20°C) beträgt 480 cm 2/(v • s), Der Elektronendiffusionskoeffizient (300K) beträgt 34,6 cm2/s und der Lochdiffusionskoeffizient (300K) beträgt 12,3 cm2/s.
Siliziummetall ist auch der Rohstoff für hochreines Silizium in der Elektronikindustrie. Silizium wird häufig zum Schmelzen von Ferrosiliciumlegierungen als Legierungselemente in der Eisen- und Stahlindustrie und als Reduktionsmittel in vielen Arten der Metallverhüttung verwendet. Silizium ist auch ein guter Bestandteil von Aluminiumlegierungen, die meisten Aluminiumgusslegierungen enthalten Silizium. Silizium ist der Rohstoff von hochreinem Silizium in der Elektronikindustrie. Elektronische Bauelemente aus hochreinem monokristallinem Halbleitersilizium haben die Vorteile von geringer Größe, geringem Gewicht, guter Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer. Hochleistungstransistoren, Gleichrichter und Solarzellen aus Einkristallen von Silizium, gemischt mit bestimmten Spurenverunreinigungen, sind besser als solche aus Einkristallen von Germanium.
