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