Universidad Privada Telesup Alumno :

Vega Ocampo Walter Alexis

Curso:

Física Electrónica

Tema:

Sólidos Cristalinos

Agosto 2013

Estructura Cristalina:

El silicio cristaliza con el mismo patrón que el diamante, en una estructura que Ashcroft y Mermin llaman celosías primitivas, "dos cubos interpenetrados de cara centrada". Las líneas entre los átomos de silicio en la ilustración de la red, indican los enlaces con los vecinos más próximos. El lado del cubo de silicio es 0,543 nm.

La ilustración de arriba muestra la disposición de los átomos de silicio en

una célula unitaria, con números que indican la altura del átomo por encima

de la base del cubo, como una fracción de la dimensión de la celda.

Propiedades:

El silicio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. En cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece el silicio, son semiconductores.

El estado del silicio en su forma natural es sólido (no magnético). El silicio es un elemento químico de aspecto gris oscuro azulado y pertenece al grupo de los metaloides. El número atómico del silicio es 14. El símbolo químico del silicio es Si. El punto de fusión del silicio es de 16,7 grados Kelvin o de 1413,85 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del silicio es de 31,3 grados Kelvin o de 2899,85 grados celsius o grados centígrados

Aplicaciones:

El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y es vital para la industria de la

construcción.

Su aplicaciones más importantes son:

El dióxido de silicio y sílice (en forma de arcilla o arena) son componentes importantes de ladrillos, hormigón

y cemento.

El silicio es un semiconductor. Esto significa que el flujo eléctrico puede ser controlado mediante el uso de

partes de silicio. Por lo tanto, el silicio es muy importante en la industria eléctrica. Componentes de silicio se

utilizan en las computadoras, los transistores, células solares, pantallas LCD y otros dispositivos

semiconductores.

La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir

piezas fundidas. Las piezas se producen mediante el vertido del material fundido de aluminio y silicio en un

molde. Estas piezas de material fundido se utilizan generalmente en la industria del automóvil para fabricar

piezas para coches.

El carburo de silicio es un abrasivo muy importante.

Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.

La arena, que contiene silicio, es un componente muy importante del vidrio.

La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en aceites y ceras, implantes mamarios, lentes de

contacto, explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales).

En el futuro, el silicio puede sustituir al carbón como la principal fuente de electricidad.

Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura.

Como elemento de aleación en fundiciones.

Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes.

Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm.

La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.

Germanio Estructura cristalina:

Es de tipo cubica centrada en las caras. El germanio tiene la misma estructura del diamante, con una dimensión de celda de 0,566 nm.

Propiedades:

El germanio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo

de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. Las propiedades del

germanio son tales que este elemento tiene varias aplicaciones importantes, especialmente en

la industria de los semiconductores. El primer dispositivo de estado sólido, el transistor, fue

hecho de germanio.

El estado del germanio en su forma natural es sólido. El germanio es un elmento químico de

aspecto blanco grisáceo y pertenece al grupo de los metaloides. El número atómico del

germanio es 32. El símbolo químico del germanio es Ge.

El punto de fusión del germanio es de 1211,4 grados

Kelvin o de 938,25 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del germanio es de

30,3 grados Kelvin o de 2819,85 grados celsius o grados centígrados.

Aplicaciones:

Los cristales especiales de germanio se usan como sustrato para el crecimiento en fase vapor de

películas finas de GaAs y GaAsP en algunos diodos emisores de luz.

Se emplean lentes y filtros de germanio en aparatos que operan en la región infrarroja del espectro.

En cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece el germanio, son

semiconductores. Se usa generalmente, junto al silicio, en los circuitos integrados de alta velocidad

para mejorar su rendimiento. En algunos casos se está planteando sustituir al silicio por germanio

para hacer chips miniaturizados.

También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos didodos LED.

Algunos pedales de guitarra contienen transistores de germanio para producir un tono de distorsión

característico.

Se puede utilizar en los paneles solares. De hecho, los robots exploradores de marte contienen

germanio en sus células solares.

El germanio se combina con el oxígeno para su uso en las lentes de las cámaras y la microscopía.

También se utiliza para la fabricación del núcleo de cables de fibra óptica.

También se utiliza en aplicaciones de imágenes térmicas para uso militar y la lucha contra incendios.

El germanio se utiliza en el control de los aeropuertos para detectar las fuentes de radiación.

Quimioterapia, hay algunos indicios de que puede ayudar al sistema inmunológico de pacientes con

cáncer, pero esto todavía no está probado.

Como elemento endurecedor del aluminio, magnesio y estaño.

GalioEl galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.

Estructura cristalina:

Es de tipo ortorrómbica en las bases.

Dimensiones de la celda unidad/pm a = 451.86 b= 765.70 c = 452.58

Propiedades:

El galio pertenece al grupo de elementos metálicos conocido como metales del bloque p que están

situados junto a los metaloides o semimetales en la tabla periódica. Este tipo de elementos tienden a

ser blandos y presentan puntos de fusión bajos, propiedades que también se pueden atribuir al

galio, dado que forma parte de este grupo de elementos.

El estado del galio en su forma natural es sólido. El galio es un elmento

químico de aspecto blanco plateado y pertenece al grupo de los metales del

bloque p.

El número atómico del galio es 31.

El símbolo químico del galio es Ga.

El punto de fusión del galio es de 302,91 grados Kelvin o de 29,76 grados

celsius o grados centígrados.

El punto de ebullición del galio es de 24,7 grados Kelvin o de 2203,85 grados celsius o

grados centígrados.

Aplicaciones:

El uso principal del galio es en semiconductores donde se utiliza comúnmente en

circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en

para fabricar diodos LED de color azul y violeta y diodos láser.

El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el

plutonio.

Se puede utilizar en el interior de un telescopio para encontrar neutrinos.

El galio se usa como un componente en algunos tipos de paneles solares.

Por su intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar superficies de vidrio y

porcelana se utiliza en la construcción de espejos.

El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se utiliza en

muchos termómetros médicos. Este ha sustituido a los tradicionales

termómetros de mercurio que pueden ser peligrosos. Actualmente se

encuentra en proceso de investigación la sustitución con galio del

mercurio de los empastes dentales permanentes.

El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda

reaccionar con el agua y generar hidrógeno.

También tiene muchas aplicaciones médicas. Por ejemplo,

las sales de galio se usan para tratar a personas con exceso de calcio

en su sangre.

El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear isótopos de galio se utilizan en

medicina nuclear para explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.

Se emplea para dopar materiales semiconductores y construir dispositivos

diversos como transistores.

El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en

aleaciones de bajo punto de fusión.