FISICA ELECTRONICA

FISICA ELECTRONICASLIDOS CRISTALINOS

Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:

a) Silicio

b) Germanio

c) Galio

Elabora una presentacin tipo infografa (informacin solo con imgenes de la web, con su debida leyenda) usando Power Point, publica tu presentacin en:

www.slideshare.net Enva la direccin de tu publicacin a tu profesor. DIRECCION DE PAGINA WEB:

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Importante: En tus presentaciones, haz referencia a la fuente de informacin de dnde has obtenido las imgenes. Esto demostrar que has realizado una buena investigacin.

Desarrollo:

Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:

d) Silicio

Elsilicioes unelemento qumicometaloide,nmero atmico14 y situado en elgrupo 14de latabla peridica de los elementosformando parte de la familia de loscarbonoideosde smboloS. Es el segundo elemento ms abundante en lacorteza terrestre(27,7% en peso) despus del oxgeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, ms activo que la variante cristalina, que se presenta enoctaedrosde color azul grisceo y brillo metlico.

Sus propiedades son intermedias entre las delcarbonoy elgermanio. En formacristalinaes muy duro y pocosoluble y presenta un brillo metlico y color grisceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la accin de la mayora de loscidos, reacciona con loshalgenosylcalisdiluidos. El silicio transmite ms del 95% de las longitudes de ondade laradiacin infrarroja.

Se utiliza enaleaciones, en la preparacin de lassiliconas, en la industria de lacermica tcnicay, debido a que es un materialsemiconductor muy abundante, tiene un inters especial en la industriaelectrnicaymicroelectrnicacomo material bsico para la creacin de obleas ochips que se pueden implantar entransistores,pilas solaresy una gran variedad de circuitos electrnicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. Eldixido de silicio(arenayarcilla) es un importante constituyente delhormigny losladrillos, y se emplea en la produccin de cemento portland. Por sus propiedadessemiconductorasse usa en la fabricacin detransistores,clulas solaresy todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razn se conoce comoSilicon Valley(Valle del Silicio) a la regin deCaliforniaen la que concentran numerosas empresas del sector de la electrnica y la informtica. Tambin se estn estudiando las posibles aplicaciones delsiliceno, que es una forma alotrpica del silicio que forma una red bidimensional similar algrafeno. Otros importantes usos del silicio son: Como materialrefractario, se usa encermicas,vidriadosyesmaltados.

Como elementofertilizanteen forma de mineral primario rico en silicio, para laagricultura.

Como elemento dealeacinenfundiciones.

Fabricacin devidriopara ventanas yaislantes.

Elcarburo de silicioes uno de losabrasivosms importantes.

Se usa enlserespara obtener una luz con una longitud de onda de 456nm.

Lasiliconase usa enmedicinaenimplantes de senoylentes de contacto.

Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricar el acero, se desoxida el acero fundido aadindole pequeas cantidades de silicio; el de silicio, se usa para fabricar los ncleos de lostransformadoreselctricos, pues la aleacin presenta bajahistresis(verMagnetismo). Existe una aleacin de acero, el durirn, que contiene un 15% de silicio y es dura, frgil y resistente a la corrosin; el durirn se usa en los equipos industriales que estn en contacto con productos qumicos corrosivos. El silicio se utiliza tambin en las aleaciones de cobre, como el bronce y el latn.

e) Germanio

Elgermanioes unelemento qumicoconnmero atmico32, y smboloGeperteneciente al grupo 4 de latabla peridica de los elementos.

Es unmetaloideslido duro, cristalino, de color blanco grisceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias. Presenta la mismaestructura cristalinaque eldiamantey resiste a loscidosylcalis.

Forma gran nmero de compuestos organometlicos y es un importante materialsemiconductor utilizado entransistoresyfoto detectores. A diferencia de la mayora de semiconductores, el germanio tiene una pequea banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a laradiacin infrarrojay puede usarse en amplificadores de baja intensidad.

AplicacionesLas aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitucin por materiales ms econmicos. Fibra ptica.

Electrnica:radaresyamplificadoresdeguitarras elctricasusados por msicos nostlgicos del sonido de la primera poca delrock and roll; aleacionesSiGe encircuitos integradosde alta velocidad. Tambin se utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicon).

ptica de infrarrojos:Espectroscopios, sistemas devisin nocturnay otros equipos.

Lentes, con altondice de refraccin, de ngulo ancho y paramicroscopios.

En joyera se usa la aleacinAucon 12% de germanio.

Como elemento endurecedor delaluminio,magnesioyestao.

Quimioterapia.

Eltetracloruro de germanioes uncido de Lewisy se usa comocatalizadoren la sntesis de polmeros (PET).

f) Galio

Elgalioes unelemento qumicode latabla peridicade nmero atmico 31 y smboloGa.

El galio es un metal blando, grisceo en estado lquido y plateado brillante al sodificar, slido deleznable a bajas temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la de la ambiente (comocesio,mercurioyrubidio) e incluso cuando se lo coge en la mano por su bajo punto de fusin (28,76 C). El rango de temperatura en el que permanece lquido es uno de los ms altos de los metales (2174 C separan sus punto de fusin y ebullicin) y la presin de vapor es baja incluso a altas temperaturas. El metal se expande un 3,1% al solidificar y flota en el lquido al igual que elhieloen elagua.

Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajo del punto de fusin (permaneciendo an en estado lquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeo slido aadido al lquido) para solidificar el lquido. Lacristalizacinno se produce en ninguna de lasestructuras simples; la fase estable encondiciones normaleses ortorrmbica, con 8tomosen cada celda unitaria en la que cada tomo slo tiene otro en su vecindad ms prxima a una distancia de 2,44y estando los otros seis a 2,83 . En esta estructura el enlace qumicoformado entre los tomos ms cercanos escovalentesiendo la molcula Ga2la que realmente forma el entramado cristalino.

El galiocorroeotros metales aldifundirseen susredes cristalinas.AplicacionesLa principal aplicacin del galio (arseniuro de galio) es la construccin decircuitos integradosy dispositivosoptoelectrnicoscomodiodos lseryLED.

Por su intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar superficies devidrioyporcelanase utiliza en la construccin de espejos.

Se emplea para dopar materialessemiconductoresy construir dispositivos diversos comotransistores.

Entermmetrosde alta temperatura por su bajo punto de fusin.

El galio se alea con facilidad con la mayora de los metales y se usa en aleaciones de bajo punto de fusin.

ElistopoGa-67 se usa enmedicina nuclear.

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