Bedste svar
Silicon er en isolator . Dette er baseret på det faktum, at siliciums Fermi-niveau (den energi, som siliciums elektroner har sandsynligheden for at have, er 0,5) er placeret inden for dets energigap (også svarende til HOMO-LUMO-adskillelsen), hvilket i det væsentlige pr. Definition er et sted hvor elektroner ikke engang får lov til at være i. Silicons båndgab er ca. 1,1 eV.
Silicon er en isolator, ser lidt vanskelig ud. Fordi det udviser et meget metallisk udseende, så folk har en tendens til at antage, at det er et metal. Denne metalliske finish skyldes også dens båndgab. Du kan tænke på et båndgab som den mængde energi, som dine elektroner øverst i det nedre energibånd (valensbånd) er villige til at absorbere for at blive begejstrede for det øvre energibånd (ledningsbånd). Som jeg nævnte, er båndgabet og dermed energibehovet for absorption for silicium 1,1 eV. Synlig lysenergi er ca. 3,1 eV. Dette gør Silicon i stand til at absorbere lys og se uigennemsigtig ud.
Du kan dog få det til at lede derfor “fungerer som et metal” ved hjælp af tre mekanismer: Skinner lys på det, øger dets temperatur eller doping (tilføjer urenheder) .
Svar
Det periodiske system viser, at elementerne går fra metallisk til venstre til ikke-metallisk til højre i noget af et kontinuum. Silicium sammen med bor, kulstof, germanium, arsen, selen og tellur er klassificeret som halvmetaller eller halvledere.
Dette skyldes, at hvis den passende mængde energi påføres, kan nogle af valenselektronerne blive ledende, hvilket får elementet til at ligne et metal. Uden anvendelse af et elektrisk felt eller lysenergi eller varme er valenselektronerne i halvledere ikke tilgængelige til at blive ledet; så halvledere opfører sig som ikke-metaller, når de sidder.
Metaller har valenselektroner til rådighed til at strømme gennem materialet på grund af metallisk binding, hvor valenselektronerne er frie til at forbinde sig med ethvert atom i bulkmaterialet. Denne frie tilknytning bliver mere begrænset, når du bevæger dig over det periodiske system til højre, indtil vi observerer, at elektroner nu er fanget i bindingsorbitaler. Disse elementer er bundet til hinanden ved kovalent binding.
Siliciumatomer er forbundet i den rene form ved kovalente bindinger i en krystalstruktur som diamantkulstof. Det er interessant at bemærke, at rent silicium har et sølvfarvet udseende som et metal, men er stift og hårdt, ligesom nogle isolerende materialer.
Silicium er blevet dannet til en 2D-struktur kaldet silicen, der ligner grafen. Det viser sp3 hybridbindinger i stedet for grafenbinding af sp2. Denne tetraedral-rettede binding får silicinen til at zigzag ud af planet, hvilket gør den mere reaktiv og elektrisk manipulerende. Det er gode ting med løfte.
(Se: silicium og silikone på wikipedia for en mere teknisk diskussion.)