Migliore risposta
Il silicio è un isolante . Ciò si basa sul fatto che il livello di Fermi del silicio (lenergia alla quale gli elettroni del silicio hanno la probabilità di avere è 0,5) si trova allinterno del suo gap energetico (equivalente anche alla separazione HOMO-LUMO), che è essenzialmente, per definizione, un luogo dove gli elettroni non possono nemmeno entrare. Il band gap del silicio è di circa 1,1 eV.
Il silicio essendo un isolante, sembra un po complicato. Perché mostra un aspetto molto metallico, quindi le persone tendono a presumere che sia un metallo. Questa finitura metallica è dovuta anche al suo band gap. Puoi pensare a un intervallo di banda come alla quantità di energia che i tuoi elettroni nella parte superiore della banda di energia inferiore (banda di valenza) sono disposti ad assorbire per eccitarsi alla banda di energia superiore (banda di conduzione). Come ho già detto, il band gap e quindi il fabbisogno energetico per lassorbimento del silicio è di 1,1 eV. Lenergia luminosa visibile è di circa 3,1 eV. Questo rende il silicio in grado di assorbire la luce e sembrare opaco.
Tuttavia è possibile farlo condurre quindi “agire come un metallo” tramite tre meccanismi: farci brillare la luce, aumentare la sua temperatura o drogare (aggiungere impurità) .
Risposta
La tavola periodica degli elementi mostra gli elementi che vanno dal metallico a sinistra al non metallico a destra in una sorta di continuum. Il silicio, insieme a boro, carbonio, germanio, arsenico, selenio e tellurio sono classificati come semi-metalli o semiconduttori.
Questo perché se viene applicata la quantità appropriata di energia, alcuni degli elettroni di valenza possono diventare conducendo, facendo sì che lelemento assomigli a un metallo. Senza lapplicazione di un campo elettrico, o energia luminosa o calore, gli elettroni di valenza nei semiconduttori non sono disponibili per essere condotti; così i semiconduttori si comportano come non metalli mentre siedono.
I metalli hanno elettroni di valenza disponibili per fluire attraverso il materiale a causa del legame metallico in cui gli elettroni di valenza sono liberi di associarsi a qualsiasi atomo nel materiale sfuso. Questa libera associazione diventa più limitata mentre ci si sposta sulla tavola periodica a destra fino a quando non si osserva che gli elettroni vengono ora catturati negli orbitali di legame. Questi elementi sono legati luno allaltro da un legame covalente.
Gli atomi di silicio sono uniti nella forma pura da legami covalenti in una struttura cristallina come il carbonio del diamante. È interessante notare che il silicio puro ha un aspetto argenteo come un metallo ma è rigido e duro, come alcuni materiali isolanti.
Il silicio è stato formato in una struttura 2D chiamata silicene che assomiglia al grafene. sp3 legami ibridi invece del legame grafene di sp2. Questo legame diretto tetraedrico fa sì che la silicina esca dal piano a zig-zag rendendola più reattiva ed elettricamente manipolativa. È una cosa fantastica che promette.
e silicene in wikipedia per una discussione più tecnica.)