Post on 05-Apr-2015
SILICIUMEine Präsentation von Daniel Velan
Abb. 1
Allgemeines
Symbol Si vom lateinischen silex Es ist silbern bis schwarz mit
metallischem Glanz Zweithäufigstes Element der Erde Silicium in der Natur ausschließlich als
Oxidverbindung Ca. 90% der Erde bestehen aus
Siliciumverbindungen
Geschichte
Carl Wilhelm Scheele bewies das erste Mal die Existenz von Silicium mit der Verbindung Siliciumtetrafluid.
Jakob Berzelius erhielt erstmals bei einem Versuch elementares Silicium in Form von Pulver.
Der Chemiker Bektow stellte das erste mal „reines“ Silicium her.
Vorkommen
In den meisten Mineralien: Quarz, Feldspat, Turmalin und in vielen Halbedelsteinen
Im Körper (Knochen, Knorpel, Bindegewebe) Abb. 2 Quarzsand
Herstellung
Polykristallines Silicium
Quarzsand wird in Lichtbogenöfen bei 2000°C mit Kohlenstoff reduziert. Man erhält zu 98% reines Silicium.
Reaktionsgleichung:SiO2 + 2C Si + 2CO
Abb. 3 Lichtbogenofen
Einkristallines Silicium
Es gibt zwei Herstellungsverfahren das Tiegelziehverfahren
Silicium wird unter Edelgasatmosphäre geschmolzen und mit einem einkristallinen Impfkristall kontaktiert. Der Impfkristall wird mit drehender Bewegung wieder herausgezogen.
das ZonenschmelzverfahrenEin polykristalliner Siliciumstab wird mit einem Impfkristall voraus durch eine Hochfrequenzspule gezogen. Dabei schmilzt der Stab vollständig auf und wird zu einkristallinem Silicium.
Einkristallines Silicium
Nach den Verfahren hat das einkristalline Silicium die Form eines Ingot.
Abb. 4 Tiegelschmelzverfahren
Abb. 5 Zonenschmelzverfahren
Abb. 6 Silicium Ingot
Verwendung
Silicium Wafer
Ein Wafer ist eine Scheibe aus einkristallinem Silicium
Herstellung: Ein Ingot wird in Scheiben geschnitten und danach auf verschiedenste Weise bearbeitet.
Abb. 7SiliciumWafer
Mikrochips
Mikrochips aus Silicium sind ein wichtiger Teil in der Computerindustrie
Herstellung: Ein Wafer wird in einem Quarzrohr erhitzt und mit Wasserdampf übergossen. Danach wird mit Fotolack die Oberfläche bearbeitet, um Leiterbahnen und verschiedene Oberflächen zu bekommen. Nachdem die Leiterbahnen mit Kupfer oder Aluminium ausgefüllt wurden, wird der Wafer gestanzt.
Solarzelle
Eine Solarzelle ist ein dotierter und mit Metallkontakten versehener Wafer.
Herstellung: Auf einen Wafer wird eine Antireflexionsschicht aufgetragen und elektrische Kontakte gedruckt.
Abb. 8 Solarzelle
Abb. 9 Solarzelle Schaubild
Gesundheitswesen
Silicium in Form von Tabletten oder als Gel
Ist gut für Knochen, Knorpel, Haare und Fingernägel
Auch in der Homöopathie ist Silicium ein wichtiges Heilmittel
Abb. 10Kieselsäure-tabletten Abb. 11 Silicium
Gel
Englisch Summery
Element Symbol Si Second most common element on Earth Color: silver to black It‘s in the most Minerals Two different sorts of Silicium It‘s used as Wafer, Microchip, Solar cell
or in the health service.
Quellenverzeichnis
http://www.uniterra.de/rutherford/ele014.htm http://www.sfv.de/sob99332.htm http://de.wikibooks.org/wiki/Siliciumverarbeitung:_Herstellung_von_Microchips http://www.halbleiter.org/waferherstellung/druck/ https://dokumente.unibw.de/pub/bscw.cgi/4893369 http://www.microchemicals.de/wafer.html http://de.wikipedia.org/wiki/Wafer http://www.formteile.ch/silizium.htm#Geschichte http://chemie-7a.tripod.com/halbmetalle_kresten.htm http://www.meine-gesundheit.de/silicium-gel-macht-haare-dicker http://www.kochmix.de/kochmagazin-silizium-fuer-einen-guten-soffwechsel-un
d-juengere-haut-577.html
Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Silicium.jpg Abbildung 2: http://jumk.de/mein-pse/silicium.php Abbildung 3: http://www.hems-renewables.de/renewable-energies/photovoltaik.html Abbildung 4+5: http://www.microchemicals.de/wafer.html Abbildung 6:
http://www.mola-solar-systems.com/produkte/allgemeine-informationen/ingots.html Abbildung 7:
http://gallery.hd.org/_c/electronics/_more2004/_more05/silicon-wafer-oblique-yellow-background-1-DHD.jpg.html
Abbildung 8: http://www.pvsolarcells.org/de/crystalline-solar-cells.html Abbildung 9: http://www.solarenergie-sonnenenergie.com/Solarzellen.html Abbildung 10: http://de.shopping.com/kiesels%C3%A4ure-tabletten-n/produkte Abbildung 11: http://www.topfruits.de/html_datasheet.php?products_id=2222