Silicon là gì? Các công bố khoa học về Silicon

Silicon, với ký hiệu Si và số nguyên tử 14, là nguyên tố phổ biến thứ hai sau oxy trong vỏ trái đất. Silicon mang các đặc tính á kim, có thể dẫn nhiệt tốt và hoạt động như một chất bán dẫn khi được pha tạp. Silicon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp điện tử cho việc sản xuất chip, vi mạch và trong sản xuất kính, gốm sứ, xi măng. Silicon cũng đóng vai trò quan trọng trong công nghệ xanh, nhất là ở các tấm pin mặt trời. Sự phát triển công nghệ mới càng khẳng định vai trò của silicon trong phát triển bền vững.

Giới thiệu về Silicon

Silicon là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là Si và số nguyên tử là 14. Nằm trong nhóm IV của bảng tuần hoàn, silicon là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ trái đất, chỉ đứng sau oxy. Nó không tồn tại ở dạng nguyên tố tự nhiên, nhưng thường thấy trong hợp chất như silica (điôxít silicon) hay silicat.

Tính chất của Silicon

Silicon là một chất rắn màu xám, có ánh kim loại và có cấu trúc tinh thể giống kim cương. Nó có đặc tính là chất á kim với tính chất trung gian giữa kim loại và phi kim. Silicon có tính chất dẫn nhiệt tốt nhưng dẫn điện kém khi ở điều kiện thường. Khi pha tạp thêm một lượng nhỏ các nguyên tố khác, silicon có thể hoạt động như một chất bán dẫn quan trọng.

Ứng dụng của Silicon

Vai trò của silicon trong công nghiệp và công nghệ là không thể bàn cãi. Dưới đây là một số ứng dụng quan trọng của nó:

  • Trong công nghiệp điện tử: Silicon là thành phần quan trọng để sản xuất chip bán dẫn, vi mạch và linh kiện điện tử.
  • Trong sản xuất kính và gốm sứ: Silica được sử dụng để tạo ra kính và các sản phẩm gốm sứ thông dụng.
  • Trong xây dựng: Silicon được sử dụng trong sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng khác.
  • Trong năng lượng mặt trời: Các tấm pin mặt trời thường sử dụng silicon làm chất nền chính để biến đổi ánh sáng thành điện năng.

Vai trò của Silicon trong Công nghệ Bán dẫn

Silicon đóng vai trò trung tâm trong nền công nghiệp bán dẫn nhờ khả năng tạo ra các transistor có kích thước rất nhỏ nhờ quy trình xử lý silicon đơn tinh thể. Các con chip sản xuất từ silicon đã thúc đẩy cuộc cách mạng công nghệ thông tin với sự ra đời của máy tính, điện thoại thông minh và một loạt các thiết bị điện tử khác.

Silicon và Công nghệ Xanh

Silicon cũng đóng vai trò quan trọng trong các công nghệ xanh, đặc biệt là với việc ứng dụng trong các tấm pin mặt trời. Nhờ khả năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng hiệu quả và chi phí sản xuất giảm dần, silicon là một yếu tố không thể thiếu trong phát triển năng lượng tái tạo.

Kết luận

Silicon là một nguyên tố then chốt trong ngành công nghiệp hiện đại, từ điện tử cho đến năng lượng tái tạo. Khả năng độc đáo và đa dạng của nó đã giúp hình thành và định hình nhiều công nghệ mà chúng ta sử dụng hàng ngày. Sự phát triển không ngừng của các công nghệ mới hứa hẹn sẽ làm gia tăng vai trò của silicon trong tương lai, từ đó thúc đẩy nền kinh tế và phát triển bền vững.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "silicon":

Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers
Applied Physics Letters - Tập 57 Số 10 - Trang 1046-1048 - 1990
Indirect evidence is presented that free-standing Si quantum wires can be fabricated without the use of epitaxial deposition or lithography. The novel approach uses electrochemical and chemical dissolution steps to define networks of isolated wires out of bulk wafers. Mesoporous Si layers of high porosity exhibit visible (red) photoluminescence at room temperature, observable with the naked eye under <1 mW unfocused (<0.1 W cm−2) green or blue laser line excitation. This is attributed to dramatic two-dimensional quantum size effects which can produce emission far above the band gap of bulk crystalline Si.
High-performance lithium battery anodes using silicon nanowires
Nature Nanotechnology - Tập 3 Số 1 - Trang 31-35 - 2008
Computer simulation of local order in condensed phases of silicon
American Physical Society (APS) - Tập 31 Số 8 - Trang 5262-5271
Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires
Nature - Tập 451 Số 7175 - Trang 163-167 - 2008
Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon
IOP Publishing - Tập 16 Số 12 - Trang 1214-1222 - 1983
A silicon-based nuclear spin quantum computer
Nature - Tập 393 Số 6681 - Trang 133-137 - 1998
General Relationship for the Thermal Oxidation of Silicon
Journal of Applied Physics - Tập 36 Số 12 - Trang 3770-3778 - 1965
The thermal-oxidation kinetics of silicon are examined in detail. Based on a simple model of oxidation which takes into account the reactions occurring at the two boundaries of the oxide layer as well as the diffusion process, the general relationship x02+Ax0=B(t+τ) is derived. This relationship is shown to be in excellent agreement with oxidation data obtained over a wide range of temperature (700°–1300°C), partial pressure (0.1–1.0 atm) and oxide thickness (300–20 000 Å) for both oxygen and water oxidants. The parameters A, B, and τ are shown to be related to the physico-chemical constants of the oxidation reaction in the predicted manner. Such detailed analysis also leads to further information regarding the nature of the transported species as well as space-charge effects on the initial phase of oxidation.
Two- and One-Dimensional Honeycomb Structures of Silicon and Germanium
Physical Review Letters - Tập 102 Số 23
Coaxial silicon nanowires as solar cells and nanoelectronic power sources
Nature - Tập 449 Số 7164 - Trang 885-889 - 2007
Tổng số: 48,889   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10