Cel mai bun răspuns
Siliciul este un izolator . Acest lucru se bazează pe faptul că nivelul Fermi al siliciului (energia la care electronii de siliciu au probabilitatea de a avea este de 0,5) se află în decalajul său de energie (echivalent și cu separarea HOMO-LUMO), care este în esență prin definiție, un loc unde electronii nici măcar nu au voie să intre. Spațiul de bandă al siliciului este de aproximativ 1,1 eV.
Siliciul fiind un izolator, pare puțin dificil. Deoarece prezintă un aspect foarte metalic, astfel încât oamenii tind să presupună că este un metal. Acest finisaj metalic se datorează și spațiului de bandă. Vă puteți gândi la un decalaj de bandă ca la cantitatea de energie pe care electronii dvs. din partea superioară a benzii inferioare de energie (banda de valență) sunt dispuși să o absoarbă pentru a fi excitați la banda superioară de energie (banda de conducere). După cum am menționat, decalajul de bandă și, prin urmare, necesarul de energie pentru absorbție pentru siliciu este de 1,1 eV. Energia luminii vizibile este de aproximativ 3,1 eV. Acest lucru face ca siliconul să poată absorbi lumina și să arate opac.
Cu toate acestea, îl puteți face să conducă, prin urmare, „acționează ca un metal” prin trei mecanisme: Lumina strălucitoare pe acesta, creșterea temperaturii sale sau doparea (adăugarea de impurități) .
Răspuns
Tabelul periodic al elementelor arată elementele care merg de la metalice la stânga la nemetalice la dreapta într-un fel de continuum. Siliciul, alături de bor, carbon, germaniu, arsenic, seleniu și telur sunt clasificate ca semi-metale sau semiconductori.
Acest lucru se datorează faptului că, dacă se aplică cantitatea adecvată de energie, unii dintre electronii de valență pot deveni conducătoare, determinând elementul să semene cu un metal. Fără aplicarea unui câmp electric sau a energiei luminoase sau a căldurii, electronii de valență din semiconductori nu sunt disponibili pentru a fi conduși; deci semiconductorii se comportă ca nemetalele pe măsură ce stau.
Metalele au electroni de valență disponibili să curgă prin material datorită lipirii metalice în care electronii de valență sunt liberi să se asocieze cu orice atom din materialul în vrac. Această asociere liberă devine mai restricționată pe măsură ce vă deplasați peste tabelul periodic spre dreapta până când observăm că electronii sunt acum capturați în orbitali de legătură. Aceste elemente sunt legate între ele prin legături covalente.
Atomii de siliciu sunt uniți sub formă pură prin legături covalente într-o structură cristalină precum carbonul diamantat. Este interesant de observat că siliciul pur are un aspect argintiu ca un metal, dar este rigid și dur, ca unele materiale izolatoare.
Siliciul a fost format într-o structură 2D numită silicen care seamănă cu grafenul. legături hibride sp3 în loc de legătura grafenică a sp2. Această legătură direcționată tetraedrică face ca silicina să iasă în zig-zag din plan, făcându-l mai reactiv și mai manipulabil electric. Este o chestie grozavă cu promisiune.
și silicen în Wikipedia pentru o discuție mai tehnică.)