Alótropos de silício - Allotropes of silicon
Alótropos de silício são formas estruturalmente variadas de silício .
Amorfo
O silício amorfo assume a forma de um pó marrom.
Cristalino
O silício cristalino tem um brilho metálico e uma cor acinzentada. Cristais únicos podem ser cultivados com o processo Czochralski . O silício cristalino pode ser dopado com elementos como boro , gálio , germânio , fósforo ou arsênico . O silício dopado é usado em dispositivos eletrônicos de estado sólido, como células solares, retificadores e chips de computador.
O silício se cristaliza no mesmo padrão do diamante , visível como duas redes primitivas cúbicas de face centrada interpenetrantes . O cubo mede 0,543 nm de lado.
Siliceno
Silicene é um sistema bidimensional com uma estrutura hexagonal em favo de mel semelhante à do grafeno . O siliceno possui características diferentes do grafeno. Ele tem uma topologia periodicamente encurvada ; o acoplamento entre camadas é muito mais forte; e sua forma oxidada, sílica 2D , tem uma estrutura química diferente do óxido de grafeno . Foi criado pela primeira vez em 2010.
Si
24
Si
24é um alótropo de Si cristalino ortorrômbico. Foi sintetizado pela primeira vez em 2014. A criação do alótropo envolveu a formação de Na
4Si
24, um composto policristalino com ajuda de uma cápsula de tântalo , alta temperatura, e uma prensa multi-bigorna de 1.500 toneladas que gradualmente atingiu uma pressão de 10 gigapascais (1.500.000 psi). Em seguida, foi "desgaseificado" em vácuo a 400 K (127 ° C; 260 ° F) durante oito dias. O resultado foi uma estrutura do tipo zeólita .
Si
24tem uma lacuna de banda quase direta (especificamente uma lacuna de banda indireta pequena e quase plana ). Ele pode conduzir eletricidade de forma mais eficiente do que o silício estruturado em diamante. Ele pode absorver e emitir luz. É composto de anéis de cinco, seis e oito membros. Pequenos átomos e moléculas podem passar pelos orifícios associados.
Si24 pode ser dopado como ambos p - e n do tipo , e os contaminantes são prontamente ionizadas. Boro e fósforo são os dopantes mais prováveis.
As aplicações potenciais incluem armazenamento e filtragem de energia.
Silício 4H
O silício 4H é uma forma cristalina hexagonal de 4 camadas altamente ordenada de Si
24. Medidas de absorção óptica revelaram um gap indireto próximo a 1,2 eV , de acordo com os cálculos dos primeiros princípios.