化学元素硅之单晶硅的革命初中学习大师

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硅是一种常见的化学元素,在宇宙中的储量排在第8位,在地壳中,排在第2位,仅次于氧。

在美国加利福尼亚州的西部,有一条狭长的山谷城市带,这里集聚大量高科技

的企业和高等院校,如微软、惠普、苹果等公司,以及斯坦福大学等名校,这就是鼎鼎大名的“硅谷”。

硅谷是美国高科技人才的集中地,更是美国信息产业人才的集中地,目前在硅谷,集结着美国各地和世界各国的科技人员达万以上,美国科学院院士在硅谷任职的就有近千人,获诺贝尔奖的科学家就达30多人。硅谷是美国青年心驰神往的圣地,也是世界各国留学生的竞技场和淘金场。

硅谷的科技人员大都是来自世界各地的佼佼者,他们不仅母语和肤色不同,文化背景和生活习俗也各有所异,所学专业和特长也不一样。如此一批科技专家聚在一起,必然思维活跃,互相切磋中很容易迸发出创新的火花。

单晶硅革命

高纯的单晶硅是重要的半导体材料。单晶硅作为半导体器件的核心材料,大大地促进了信息技术的革命。自20世纪中叶以来,单晶硅随着半导体工业的需要而迅速发展。

应用极为广泛的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内

的芯片和中央处理机CPU)都是用硅做的原材料。可以说,没有单晶硅,我们就上不了网,打不了手机,听不了音乐,半个世纪以来的科技进步都化为泡影。这几十年来的产业革命,可以称之为硅技术革命,整个的电子工业,都可以成为硅工业。

在单晶硅中掺人微量的第IIA族元素,形成p型硅半导体;掺人微量的第VA族元素,形成n型硅半导体,和p型半导体结合在-起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。可以说硅在在开发能源方面是一种很有前途的材料。

硅是金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷

复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷,这一特性可应用于军事武器的制造。第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。




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