Nejlepší odpověď
Silicon je izolátor . To je založeno na skutečnosti, že Fermiho hladina křemíku (energie, při které mají elektrony křemíku pravděpodobnost, že je 0,5) se nachází v jeho energetické mezeře (rovněž ekvivalentní k oddělení HOMO-LUMO), což je v podstatě ze své podstaty místo kde elektrony ani nesmí být. Mezera pásma křemíku je asi 1,1 eV.
Křemík, který je izolátorem, vypadá trochu složitě. Protože vykazuje velmi kovový vzhled, takže lidé mají tendenci předpokládat, že jde o kov. Tento kovový povrch je také způsoben jeho mezerou v pásu. Mezeru v pásmu si můžete představit jako množství energie, kterou jsou vaše elektrony v horní části dolního energetického pásma (valenční pásmo) ochotny absorbovat, aby se vzbudily v horním energetickém pásmu (vodivé pásmo). Jak jsem již zmínil, pásmová mezera, a tedy energetická potřeba pro absorpci pro křemík, je 1,1 eV. Energie viditelného světla je přibližně 3,1 eV. Díky tomu je křemík schopen absorbovat světlo a vypadat neprůhledně.
Můžete jej však nastavit tak, aby „fungoval jako kov“ třemi mechanismy: svítí na něj, zvyšuje jeho teplotu nebo doping (přidává nečistoty) .
Odpověď
Periodická tabulka prvků zobrazuje prvky přecházející z kovového nalevo do nekovového zprava v něčem jako kontinuum. Křemík je spolu s bórem, uhlíkem, germaniem, arsenem, selenem a tellurem klasifikován jako polokovy nebo polovodiče.
Je to proto, že pokud je aplikováno odpovídající množství energie, mohou se některé z valenčních elektronů stát vedení, což způsobí, že se prvek podobá kovu. Bez použití elektrického pole nebo světelné energie nebo tepla nejsou valenční elektrony v polovodičích k dispozici pro vedení; polovodiče se tedy chovají jako nekovy.
Kovy mají k dispozici valenční elektrony, které protékají materiálem díky kovovým vazbám, při kterých se valenční elektrony mohou volně spojovat s jakýmkoli atomem v sypkém materiálu. Tato volná asociace bude omezenější, když se budete pohybovat po periodické tabulce doprava, dokud nebudeme pozorovat, že elektrony jsou nyní zachyceny ve vazebných orbitálech. Tyto prvky jsou navzájem spojeny kovalentní vazbou.
Atomy křemíku jsou spojeny v čisté formě kovalentními vazbami v krystalové struktuře, jako je diamantový uhlík. Je zajímavé poznamenat, že čistý křemík má stříbrný vzhled jako kov, ale je tuhý a tvrdý, jako některé izolační materiály.
Křemík byl formován do 2D struktury zvané silicen, která se podobá grafenu. Vykazuje hybridní vazby sp3 místo grafenové vazby sp2. Tato čtyřstěnná směrovaná vazba způsobí, že se silicin klikatě vynoří z roviny, což ho činí reaktivnějším a elektricky manipulativnějším. Je to skvělá věc se slibem.
(Viz: křemík a silicen ve wikipedii pro odbornější diskusi.)