Silicium/Silicid

Silizium ist ein Halbmetall-Element mit dem Symbol Si und der Ordnungszahl 14. Es hat ein Atomgewicht von 28,0855 u und eine Dichte von 2,3296 g/cm3. Silizium hat einen Schmelzpunkt von 1414°C und einen Siedepunkt von 2900°C. Es kommt in der Oxidationsstufe -4 meist vor. Silizium kommt in reiner Form in der Natur nicht vor, sondern wird als Siliziumdioxid (SiO2) und Silikate in großer Menge gefunden. Silizium ist halbleitend und ist einer der wichtigsten Werkstoffe in der Elektronik, der in integrierten Schaltkreisen, Computerchips, Solarzellen und anderen Anwendungen, bei denen seine Halbleitereigenschaften entscheidend sind, extensiv eingesetzt wird. Silizium macht mehr als 90% der Masse der meisten integrierten Schaltkreise aus.

Neben seiner elementaren Form bildet Silizium auch Verbindungen, die als Silizide bezeichnet werden, wenn es mit verschiedenen Metallen kombiniert wird. Silizide zeichnen sich durch ihre stabilen Kristallstrukturen, hohen Schmelzpunkte und hervorragende elektrische Leitfähigkeit aus. Sie finden vielfältige Anwendungen in verschiedenen Industriebereichen.

Ein Beispiel ist Aluminiumsilizid (AlSi), das eine gute thermische Stabilität und einen geringen elektrischen Widerstand aufweist. Es wird häufig in der Mikroelektronik und als Kontaktmaterial in integrierten Schaltkreisen (ICs) aufgrund seiner Kompatibilität mit Siliziumsubstraten verwendet.

Kupfersilizid (CuSi) ist ein weiteres bemerkenswerte Silizid. Es besitzt einen geringen spezifischen Widerstand, eine hohe thermische Stabilität und eine gute Haftung auf Silizium. CuSi wird bei der Herstellung hochentwickelter Halbleitervorrichtungen, Verbindungen und als Diffusionsbarriere in der Mikroelektronik verwendet.

Molybdänsilizid (MoSi2) ist ein feuerfestes Silizid, das für seine hervorragende Hochtemperaturstabilität und Oxidationsbeständigkeit bekannt ist. Es findet Anwendung in Heizelementen, Ofenkomponenten und als Schutzschicht in Umgebungen mit extremer Hitze.

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