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Silicium

Silicium. Abb. 1. Eine Präsentation von Daniel Velan. 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.

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Silicium

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Presentation Transcript

  1. Silicium Abb. 1 Eine Präsentation von Daniel Velan

  2. 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

  3. 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.

  4. Vorkommen • In den meisten Mineralien: Quarz, Feldspat, Turmalin und in vielen Halbedelsteinen • Im Körper (Knochen, Knorpel, Bindegewebe) Abb. 2 Quarzsand

  5. Herstellung

  6. 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

  7. 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 Zonenschmelzverfahren Ein polykristallinerSiliciumstab wird mit einem Impfkristall voraus durch eine Hochfrequenzspule gezogen. Dabei schmilzt der Stab vollständig auf und wird zu einkristallinem Silicium.

  8. Einkristallines Silicium Abb. 4 Tiegelschmelzverfahren Abb. 5 Zonenschmelzverfahren Abb. 6 Silicium Ingot Nach den Verfahren hat das einkristalline Silicium die Form eines Ingot.

  9. Verwendung

  10. Silicium Wafer • Ein Wafer ist eine Scheibe aus einkristallinem Silicium • Herstellung: Ein Ingot wird in Scheiben geschnitten und danach auf verschiedenste Weise bearbeitet. Abb. 7 Silicium Wafer

  11. 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.

  12. 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

  13. 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. 10 Kieselsäure- tabletten Abb. 11 Silicium Gel

  14. 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.

  15. 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-und-juengere-haut-577.html

  16. 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

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