硅，元素符号Si，原子序数14，原子量28。086，位于第三周期第IVA族，共价半径117皮米，离子半径42皮米，电离能786！1kJ/mol，电负性1。8，密度2！33g/cm3，熔点1410℃，沸点2355℃，硬度7!元素硅有无定形硅和晶体硅两种同素异形体！无定形硅为黑色；晶体硅呈钢灰色，有明显的金属光泽、晶格和金刚石相同，硬而脆，能导电，但导电率不如金属且随温度的升高而增加，属半导体！在热处理温度大于750℃时，硅材料由脆性材料转变为塑性材料，在外加应力下，产生滑移位错，形成塑性变形.
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熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅.多晶硅具有灰色金属光泽，熔点1410℃！沸点2355℃！溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂！加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形.常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应!在高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用！
赤热时跟水蒸气反应生成二氧化硅和氢气!跟强碱溶液反应生成硅酸盐放出氢气！跟氢氟酸反应生成四氟化硅!硅的分类按纯度可分为：工业硅、太阳能级硅、电子级硅!按掺杂类型分为：本征硅、P型硅、N型硅。按晶体类型分为：单晶硅、多晶硅、非晶硅！晶态硅与非晶态硅的结构硅按照晶体形态分为晶态和非晶态两种，晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，不同形态的硅材料具备不同的结构！（1）单晶硅的结构单晶硅即硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构晶体，不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导体材料！
用于制造半导体器件，太阳能电池等！是采用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成的。熔融的单晶硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅！单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。单晶硅具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，但导电率不及金属，随着温度增加，具有半导体性质.如图7-6所示（2）多晶硅的结构多晶硅，是单质硅的一种形态!
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硅材料还具有一些特殊的物理性质，如硅材料熔化时体积缩小，固化时体积增大!作为半导体材料，硅具有典型的半导体材料的电学性质!(1)阻率特性硅材料的电阻率在10-5~1010Ωcm之间，介于导体和绝缘体之间，高纯未掺杂的无缺陷的晶体硅材料称为本征半导体，电阻率在10Ωcm以上!(2)PN结特性N型硅材料和P型硅材料相连，组成PN结，这是所有硅半导体器件的基本结构，也是太阳电池的基本结构，具有单向导电性等性质.
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