stringtranslate.com

Кремний

Кремний — химический элемент ; он имеет символ Si и атомный номер 14. Это твердое, хрупкое кристаллическое вещество с сине-серым металлическим блеском, является четырехвалентным металлоидом и полупроводником . Он входит в группу 14 в периодической таблице: углерод находится выше него; а германий , олово , свинец и флеровий — ниже. Он относительно инертен. Кремний — важный элемент, который необходим для нескольких физиологических и метаболических процессов в растениях. Кремний широко рассматривается как преобладающий полупроводниковый материал из-за его универсального применения в различных электрических устройствах, таких как транзисторы, солнечные элементы, интегральные схемы и другие. Это может быть связано с его значительной шириной запрещенной зоны, обширным диапазоном оптической передачи, обширным спектром поглощения, шероховатостью поверхности и эффективным антибликовым покрытием. [14]

Из-за его высокого химического сродства к кислороду, только в 1823 году Йенс Якоб Берцелиус смог впервые приготовить его и охарактеризовать в чистом виде. Его оксиды образуют семейство анионов , известных как силикаты . Его температуры плавления и кипения 1414 °C и 3265 °C соответственно являются вторыми по величине среди всех металлоидов и неметаллов, уступая только бору . [a]

Кремний является восьмым по массе элементом во Вселенной, но очень редко встречается в чистом виде в земной коре. Он широко распространен в космосе в космической пыли , планетоидах и планетах в виде различных форм диоксида кремния (кремнезема) или силикатов . Более 90% земной коры состоит из силикатных минералов , что делает кремний вторым по распространенности элементом в земной коре (около 28% по массе) после кислорода .

Большая часть кремния используется в коммерческих целях без разделения, часто с очень незначительной обработкой природных минералов. Такое использование включает промышленное строительство с использованием глины , кварцевого песка и камня . Силикаты используются в портландцементе для раствора и штукатурки , а также смешиваются с кварцевым песком и гравием для изготовления бетона для дорожек, фундаментов и дорог. Они также используются в керамике для белой посуды, такой как фарфор , и в традиционном силикатном натриево - известковом стекле и многих других специальных стеклах . Соединения кремния, такие как карбид кремния, используются в качестве абразивов и компонентов высокопрочной керамики. Кремний является основой широко используемых синтетических полимеров, называемых силиконами .

Конец 20-го века и начало 21-го века были описаны как Кремниевый век (также известный как Цифровой век или Информационный век ) из-за большого влияния, которое элементарный кремний оказывает на современную мировую экономику. Небольшая часть очень высокоочищенного элементарного кремния, используемого в полупроводниковой электронике (<15%), необходима для транзисторов и интегральных микросхем, используемых в большинстве современных технологий, таких как смартфоны и другие компьютеры . В 2019 году 32,4% сегмента рынка полупроводников приходилось на сети и коммуникационные устройства, и, по прогнозам, к 2027 году отрасль полупроводников достигнет 726,73 млрд долларов. [15]

Кремний является важным элементом в биологии. Большинству животных требуются лишь следы, но некоторые морские губки и микроорганизмы, такие как диатомовые водоросли и радиолярии , выделяют скелетные структуры из кремния. Кремний откладывается во многих растительных тканях. [16]

История

Благодаря обилию кремния в земной коре , природные материалы на основе кремния использовались в течение тысяч лет. Кристаллы горного кремния были знакомы различным древним цивилизациям , таким как додинастические египтяне , которые использовали его для бус и небольших ваз , а также древние китайцы . Стекло, содержащее кремний, производилось египтянами по крайней мере с 1500 г. до н.э., а также древними финикийцами . Природные силикатные соединения также использовались в различных типах раствора для строительства ранних человеческих жилищ . [17]

Открытие

Йенс Якоб Берцелиус открыл кремний в 1823 году.

В 1787 году Антуан Лавуазье предположил, что кремний может быть оксидом фундаментального химического элемента , [18] но химическое сродство кремния к кислороду достаточно велико, поэтому у него не было возможности восстановить оксид и выделить элемент. [19] После попытки выделить кремний в 1808 году сэр Гемфри Дэви предложил название «силиций» для кремния, от латинского silex , silicis для кремня, и добавления окончания «-ium», поскольку он считал, что это металл. [20] Большинство других языков используют транслитерированные формы имени Дэви, иногда адаптированные к местной фонологии (например, немецкое Silizium , турецкое silisyum , каталонское silici , армянское Սիլիցիում или Silitzioum ). Некоторые другие вместо этого используют кальку латинского корня (например, русский кремний от кремень «кремень»; греческий πυρίτιο от πυρ «огонь»; финский pii от piikivi «кремень», чешский křemík от křemen «кварц», «кремень»). [21]

Считается, что Гей-Люссак и Тенар получили нечистый аморфный кремний в 1811 году путем нагревания недавно выделенного металлического калия с тетрафторидом кремния , но они не очистили и не охарактеризовали продукт, а также не идентифицировали его как новый элемент. [22] Кремний получил свое нынешнее название в 1817 году от шотландского химика Томаса Томсона . Он сохранил часть имени Дэви, но добавил «-он», поскольку считал, что кремний является неметаллом, подобным бору и углероду . [ 23] В 1824 году Йенс Якоб Берцелиус получил аморфный кремний, используя примерно тот же метод, что и Гей-Люссак (восстановив фторосиликат калия расплавленным металлическим калием), но очистив продукт до коричневого порошка путем многократной промывки. [24] В результате ему обычно приписывают открытие элемента. [25] [26] В том же году Берцелиус стал первым, кто получил тетрахлорид кремния ; Тетрафторид кремния был получен задолго до этого в 1771 году Карлом Вильгельмом Шееле путем растворения кремния в плавиковой кислоте . [19] В 1823 году Якоб Берцелиус впервые открыл тетрахлорид кремния (SiCl 4 ). [27] В 1846 году фон Эбельман синтезировал тетраэтилортосиликат (Si(OC 2 H 5 ) 4 ). [28] [27]

Кремний в его более распространенной кристаллической форме был получен лишь 31 год спустя Девилем . [ 29] [30] Электролизом смеси хлорида натрия и хлорида алюминия , содержащей приблизительно 10% кремния, он смог получить слегка загрязненный аллотроп кремния в 1854 году. [31] Позже были разработаны более экономически эффективные методы для выделения нескольких аллотропных форм, самой последней из которых стал силицен в 2010 году. [32] [33] Тем временем исследования химии кремния продолжались; Фридрих Вёлер открыл первые летучие гидриды кремния, синтезировав трихлорсилан в 1857 году и сам силан в 1858 году, но подробное исследование силанов было проведено только в начале 20-го века Альфредом Стоком , несмотря на ранние предположения по этому вопросу, относящиеся еще к началу синтетической органической химии в 1830-х годах. [34] [35] Аналогично, первое кремнийорганическое соединение , тетраэтилсилан, было синтезировано Чарльзом Фриделем и Джеймсом Крафтсом в 1863 году, но подробная характеристика химии кремнийорганических соединений была сделана только в начале 20-го века Фредериком Киппингом . [19]

Начиная с 1920-х годов работа Уильяма Лоуренса Брэгга по рентгеновской кристаллографии прояснила составы силикатов, которые ранее были известны из аналитической химии, но еще не были поняты, вместе с развитием кристаллохимии Лайнусом Полингом и развитием геохимии Виктором Гольдшмидтом . Середина 20-го века ознаменовалась развитием химии и промышленного использования силоксанов и растущим использованием силиконовых полимеров , эластомеров и смол . В конце 20-го века была отображена сложность кристаллохимии силицидов , а также физики твердого тела легированных полупроводников . [ 19]

Кремниевые полупроводники

Первые полупроводниковые приборы не использовали кремний, а использовали галенит , включая кристаллический детектор немецкого физика Фердинанда Брауна в 1874 году и радиокристаллический детектор индийского физика Джагадиша Чандры Бозе в 1901 году. [36] [37] Первым кремниевым полупроводниковым прибором был кремниевый радиокристаллический детектор, разработанный американским инженером Гринлифом Уиттьером Пикардом в 1906 году. [37]

В 1940 году Рассел Оль открыл p–n-переход и фотогальванические эффекты в кремнии. В 1941 году были разработаны методы производства кристаллов германия и кремния высокой чистоты для кристаллов детекторов микроволновых радаров во время Второй мировой войны . [36] В 1947 году физик Уильям Шокли выдвинул теорию усилителя на полевом эффекте, сделанного из германия и кремния, но ему не удалось построить работающее устройство, прежде чем в конечном итоге вместо этого он начал работать с германием. Первым рабочим транзистором был точечный транзистор, построенный Джоном Бардином и Уолтером Браттейном позже в том же году, работая под руководством Шокли. [38] В 1954 году физик-химик Моррис Таненбаум изготовил первый кремниевый транзистор в Bell Labs . [39] В 1955 году Карл Фрош и Линкольн Дерик в Bell Labs случайно обнаружили, что диоксид кремния ( SiO
2) можно было выращивать на кремнии. [40] [41] К 1957 году Фрош и Дерик опубликовали свою работу о первом изготовленном SiO
2Полупроводниковый оксидный транзистор: первые планарные транзисторы, в которых сток и исток располагались рядом на одной поверхности. [42]

Кремниевый век

MOSFET , также известный как МОП-транзистор, является ключевым компонентом кремниевого века. Первый кремниевый полупроводниковый оксидный планарный транзистор был создан Фрошем и Дериком в 1957 году. [ 43]

«Кремниевый век» относится к концу 20-го века и началу 21-го века. [44] [45] [46] Это связано с тем, что кремний является доминирующим материалом Кремниевого века (также известного как цифровой век или информационный век ), подобно тому, как каменный век , бронзовый век и железный век определялись доминирующими материалами в соответствующие эпохи цивилизации . [44]

Поскольку кремний является важным элементом в высокотехнологичных полупроводниковых устройствах, многие места в мире носят его имя. Например, долина Санта-Клара в Калифорнии получила прозвище Кремниевая долина , поскольку этот элемент является основным материалом в полупроводниковой промышленности там. С тех пор многие другие места были названы аналогичным образом, включая Silicon Wadi в Израиле; Silicon Forest в Орегоне; Silicon Hills в Остине, Техас; Silicon Slopes в Солт-Лейк-Сити, штат Юта; Silicon Saxony в Германии; Silicon Valley в Индии; Silicon Border в Мехикали, Мексика; Silicon Fen в Кембридже, Англия; Silicon Roundabout в Лондоне; Silicon Glen в Шотландии; Silicon Gorge в Бристоле, Англия; Silicon Alley в Нью-Йорке; и Silicon Beach в Лос-Анджелесе. [47]

Характеристики

Физические и атомные

Кремний кристаллизуется в кубической кристаллической структуре алмаза , образуя гибридные орбитали sp3 . [48]

Атом кремния имеет четырнадцать электронов . В основном состоянии они расположены в электронной конфигурации [Ne]3s 2 3p 2 . Из них четыре являются валентными электронами , занимающими 3s-орбиталь, и два — 3p-орбитали. Как и другие члены его группы, более легкий углерод и более тяжелый германий , олово и свинец , он имеет такое же количество валентных электронов, как и валентных орбиталей: следовательно, он может завершить свой октет и получить стабильную конфигурацию благородного газа аргона , образуя sp 3 гибридные орбитали , образуя тетраэдрический SiX
4производные, где центральный атом кремния делит электронную пару с каждым из четырех атомов, с которыми он связан. [49] Первые четыре энергии ионизации кремния составляют 786,3, 1576,5, 3228,3 и 4354,4 кДж/моль соответственно; эти цифры достаточно высоки, чтобы исключить возможность простой катионной химии для элемента. Следуя периодическим тенденциям , его радиус одинарной ковалентной связи 117,6 пм является промежуточным между радиусами углерода (77,2 пм) и германия (122,3 пм). Гексакоординированный ионный радиус кремния можно считать равным 40 пм, хотя это следует воспринимать как чисто условную цифру, учитывая отсутствие простого Si4+
катион в реальности. [50]

Электрические

При стандартной температуре и давлении кремний представляет собой блестящий полупроводник с голубовато-серым металлическим блеском; как это типично для полупроводников, его удельное сопротивление падает с повышением температуры. Это происходит из-за того, что кремний имеет небольшую энергетическую щель ( запрещенную зону ) между его наивысшими занятыми энергетическими уровнями (валентной зоной) и самыми нижними незанятыми уровнями (зоной проводимости). Уровень Ферми находится примерно посередине между валентной зоной и зоной проводимости и является энергией, при которой состояние с одинаковой вероятностью может быть занято электроном, как и нет. Следовательно, чистый кремний является эффективным изолятором при комнатной температуре. Однако легирование кремния пниктогеном, таким как фосфор , мышьяк или сурьма , вводит один дополнительный электрон на легирующую примесь, и они затем могут быть возбуждены в зону проводимости либо термически, либо фотолитически, создавая полупроводник n-типа . Аналогично, легирование кремния элементом 13-й группы , таким как бор , алюминий или галлий, приводит к появлению акцепторных уровней, которые захватывают электроны, которые могут быть возбуждены из заполненной валентной зоны, создавая полупроводник p-типа . [51] Соединение кремния n-типа с кремнием p-типа создает p–n-переход с общим уровнем Ферми; электроны текут из n в p, в то время как дырки текут из p в n, создавая падение напряжения. Таким образом, этот p–n-переход действует как диод , который может выпрямлять переменный ток, что позволяет току проходить легче в одну сторону, чем в другую. Транзистор представляет собой n–p–n-переход с тонким слоем слабого кремния p-типа между двумя областями n-типа. Смещение эмиттера через небольшое прямое напряжение, а коллектора через большое обратное напряжение позволяет транзистору действовать как триодный усилитель. [51]

Кристаллическая структура

Кремний кристаллизуется в гигантской ковалентной структуре при стандартных условиях, в частности в кубической кристаллической решетке алмаза ( пространственная группа 227 ). Таким образом, он имеет высокую температуру плавления 1414 °C, так как для разрыва сильных ковалентных связей и расплавления твердого тела требуется много энергии. При плавлении кремний сжимается, поскольку дальняя тетраэдрическая сетка связей разрывается, а пустоты в этой сетке заполняются, подобно водяному льду, когда водородные связи разрываются при плавлении. Он не имеет никаких термодинамически стабильных аллотропов при стандартном давлении, но известно несколько других кристаллических структур при более высоких давлениях. Общая тенденция заключается в увеличении координационного числа с давлением, достигая кульминации в гексагональном плотноупакованном аллотропе примерно при 40  гигапаскалях , известном как Si–VII (стандартная модификация — Si–I). Аллотроп, называемый BC8 (или bc8), имеющий объемно-центрированную кубическую решетку с восемью атомами на примитивную элементарную ячейку ( пространственная группа 206 ), может быть создан при высоком давлении и остается метастабильным при низком давлении. Его свойства были подробно изучены. [52]

Кремний кипит при температуре 3265 °C: эта температура, хотя и высокая, все же ниже температуры, при которой его более легкий сородич углерод сублимируется (3642 °C), и кремний также имеет более низкую теплоту испарения , чем углерод, что согласуется с тем фактом, что связь Si–Si слабее связи C–C. [51]

Также возможно построить слои силицена , аналогичные графену . [32] [33]

Изотопы

Природный кремний состоит из трех стабильных изотопов : 28 Si (92,23%), 29 Si (4,67%) и 30 Si (3,10%). [13] Из них только 29 Si используется в ЯМР- и ЭПР-спектроскопии , [53], поскольку он единственный с ядерным спином ( I = ⁠1/2⁠ ). [34] Все три образуются в сверхновых типа Ia [54] [55] посредством процесса сжигания кислорода , причем 28 Si образуется как часть альфа-процесса и, следовательно, является наиболее распространенным. Слияние 28 Si с альфа-частицами путем фотораспада в звездах известно как процесс сжигания кремния ; это последняя стадия звездного нуклеосинтеза перед быстрым коллапсом и сильным взрывом рассматриваемой звезды в сверхновой типа II . [56]

Было охарактеризовано двадцать два радиоизотопа , два самых стабильных из которых — 32 Si с периодом полураспада около 150 лет и 31 Si с периодом полураспада 2,62 часа. [13] Все остальные радиоактивные изотопы имеют периоды полураспада менее семи секунд, и большинство из них имеют периоды полураспада менее одной десятой секунды. [13] Кремний имеет один известный ядерный изомер , 34m Si, с периодом полураспада менее 210 наносекунд. [13] 32 Si претерпевает низкоэнергетический бета-распад до 32 P , а затем стабильного 32 S. 31 Si может быть получен путем нейтронной активации природного кремния и, таким образом, полезен для количественного анализа; его можно легко обнаружить по его характерному бета-распаду до стабильного 31 P , при котором испускаемый электрон переносит до 1,48  МэВ энергии. [34]

Известные изотопы кремния имеют массовые числа от 22 до 46. [13] [57] Наиболее распространенным режимом распада изотопов с массовыми числами ниже, чем у трех стабильных изотопов, является обратный бета-распад , в первую очередь образующий изотопы алюминия (13 протонов) в качестве продуктов распада . [13] Наиболее распространенным режимом распада для более тяжелых нестабильных изотопов является бета-распад, в первую очередь образующий изотопы фосфора (15 протонов) в качестве продуктов распада. [13]

Кремний может попадать в океаны через грунтовые воды и речной транспорт. Большие потоки поступления грунтовых вод имеют изотопный состав, который отличается от поступления речного кремния. Изотопные изменения в грунтовых водах и речном транспорте способствуют изменениям в океанических значениях 30 Si. В настоящее время существуют существенные различия в изотопных значениях глубоководных вод в мировых океанических бассейнах . Между Атлантическим и Тихим океанами существует градиент глубоководного 30 Si более 0,3 частей на тысячу. 30 Si чаще всего ассоциируется с продуктивностью в океанах. [58]

Химия и соединения

Кристаллический объемный кремний довольно инертен, но становится более реактивным при высоких температурах. Как и его сосед алюминий, кремний образует тонкий, непрерывный поверхностный слой диоксида кремния ( SiO
2), который защищает металл от окисления. Таким образом, кремний не реагирует с воздухом при температуре ниже 900 °C, но образование стекловидного диоксида быстро увеличивается между 950 °C и 1160 °C, а при достижении 1400 °C атмосферный азот также реагирует, давая нитриды SiN и Si
3Н
4. Кремний реагирует с газообразной серой при 600 °C и газообразным фосфором при 1000 °C. Этот оксидный слой, тем не менее, не препятствует реакции с галогенами ; фтор энергично атакует кремний при комнатной температуре, хлор делает это примерно при 300 °C, а бром и йод примерно при 500 °C. Кремний не реагирует с большинством водных кислот, но окисляется и комплексуется смесями плавиковой кислоты, содержащими либо хлор , либо азотную кислоту , образуя гексафторосиликаты . Он легко растворяется в горячей водной щелочи, образуя силикаты . [59] При высоких температурах кремний также реагирует с алкилгалогенидами ; эта реакция может катализироваться медью для непосредственного синтеза кремнийорганических хлоридов в качестве предшественников силиконовых полимеров. При плавлении кремний становится чрезвычайно реакционноспособным, сплавляясь с большинством металлов, образуя силициды , и восстанавливая большинство оксидов металлов, поскольку теплота образования диоксида кремния очень велика. Фактически, расплавленный кремний реагирует практически со всеми известными видами материалов тигля (за исключением его собственного оксида SiO
2). [60] : 13  Это происходит из-за высокой силы связывания кремния с легкими элементами и его высокой растворяющей способности для большинства элементов. [60] : 13  В результате контейнеры для жидкого кремния должны быть изготовлены из огнеупорных , нереакционноспособных материалов, таких как диоксид циркония или бориды групп 4, 5 и 6. [51] [61]

Тетраэдрическая координация является основным структурным мотивом в химии кремния, как и в химии углерода. Однако подоболочка 3p является более диффузной, чем подоболочка 2p, и не так хорошо гибридизуется с подоболочкой 3s. В результате химия кремния и его более тяжелых сородичей показывает значительные отличия от химии углерода [62] , и, таким образом, октаэдрическая координация также имеет значение. [51] Например, электроотрицательность кремния (1,90) намного меньше, чем у углерода (2,55), поскольку валентные электроны кремния находятся дальше от ядра, чем электроны углерода, и, следовательно, испытывают меньшие электростатические силы притяжения со стороны ядра. Слабое перекрытие 3p-орбиталей также приводит к гораздо меньшей тенденции к образованию связей Si–Si для кремния, чем для углерода, из-за сопутствующего ослабления связи Si–Si по сравнению со связью C–C: [63] средняя энергия связи Si–Si составляет приблизительно 226 кДж/моль по сравнению со значением 356 кДж/моль для связи C–C. [64] Это приводит к тому, что соединения кремния с множественными связями, как правило, гораздо менее стабильны, чем их углеродные аналоги, что является примером правила двойной связи . С другой стороны, наличие радиальных узлов в 3p-орбиталях кремния предполагает возможность гипервалентности , как это видно в пяти- и шестикоординированных производных кремния, таких как SiX−
5и СиФ2−
6. [65] [63] Наконец, из-за увеличивающегося энергетического зазора между валентными s и p орбиталями по мере понижения группы, двухвалентное состояние становится более важным от углерода к свинцу, так что для кремния известно несколько нестабильных двухвалентных соединений; это понижение основного состояния окисления в сочетании с увеличением атомных радиусов приводит к увеличению металлического характера вниз по группе. Кремний уже демонстрирует некоторое начальное металлическое поведение, особенно в поведении его оксидных соединений и его реакции с кислотами, а также основаниями (хотя это требует некоторых усилий), и поэтому его часто называют металлоидом , а не неметаллом. [63] Германий показывает больше, а олово обычно считается металлом. [19]

Кремний показывает четкие отличия от углерода. Например, органическая химия имеет очень мало аналогий с химией кремния, в то время как силикатные минералы имеют структурную сложность, невиданную в оксоуглеродах . [66] Кремний имеет тенденцию напоминать германий гораздо больше, чем углерод, и это сходство усиливается сокращением d-блока , в результате чего размер атома германия оказывается намного ближе к размеру атома кремния, чем предсказывали бы периодические тенденции. [67] Тем не менее, все еще есть некоторые различия из-за растущей важности двухвалентного состояния в германии по сравнению с кремнием. Кроме того, более низкая прочность связи Ge–O по сравнению с прочностью связи Si–O приводит к отсутствию полимеров «германона», которые были бы аналогичны силиконовым полимерам. [64]

Происшествие

Оливин

Кремний является восьмым по распространенности элементом во Вселенной, после водорода , гелия , углерода , азота , кислорода , железа и неона . Эти распространенности не воспроизводятся на Земле из-за существенного разделения элементов, происходящего во время формирования Солнечной системы . Кремний составляет 27,2% земной коры по весу, уступая только кислороду с 45,5%, с которым он всегда ассоциируется в природе. Дальнейшее фракционирование имело место при формировании Земли путем планетарной дифференциации : ядро ​​Земли , которое составляет 31,5% массы Земли, имеет приблизительный состав Fe
25Ни
2Ко
0.1С
3; мантия составляет 68,1% массы Земли и состоит в основном из более плотных оксидов и силикатов, примером которых является оливин ( Mg,Fe)
2SiO
4; в то время как более легкие кремнистые минералы, такие как алюмосиликаты, поднимаются на поверхность и образуют кору, составляя 0,4% массы Земли. [68] [69]

Кристаллизация магматических пород из магмы зависит от ряда факторов; среди них химический состав магмы, скорость охлаждения и некоторые свойства отдельных минералов, которые должны быть сформированы, такие как энергия решетки , температура плавления и сложность их кристаллической структуры. По мере охлаждения магмы первым появляется оливин , затем пироксен , амфибол , биотитовая слюда, ортоклазовый полевой шпат , мусковитовая слюда , кварц , цеолиты и, наконец, гидротермальные минералы. Эта последовательность показывает тенденцию к все более сложным силикатным единицам с охлаждением и введением гидроксидных и фторидных анионов в дополнение к оксидам. Многие металлы могут заменять кремний. После того, как эти магматические породы подвергаются выветриванию , переносу и осаждению, образуются осадочные породы, такие как глина, сланец и песчаник. Метаморфизм также может происходить при высоких температурах и давлениях, создавая еще большее разнообразие минералов. [68]

Существует четыре источника потоков кремния в океан: химическое выветривание континентальных пород, речной транспорт, растворение континентальных терригенных силикатов и реакция между подводными базальтами и гидротермальной жидкостью, которая высвобождает растворенный кремний. Все четыре потока взаимосвязаны в биогеохимическом цикле океана, поскольку все они изначально образовались в результате выветривания земной коры. [70]

Около 300–900 мегатонн эоловой пыли ежегодно выпадает в мировой океан. Из этого количества 80–240 мегатонн приходится на частицы кремния. Общее количество частиц кремния, выпадающих в океан, все еще меньше, чем количество кремния, поступающего в океан через речной транспорт. [71] Эоловые поступления частиц литогенного кремния в северную часть Атлантического океана и западную часть северной части Тихого океана являются результатом осаждения пыли на океаны из пустыни Сахара и Гоби соответственно. [70] Речной транспорт является основным источником притока кремния в океан в прибрежных районах, в то время как осаждение кремния в открытом океане в значительной степени зависит от осаждения эоловой пыли. [71]

Производство

Кремний чистотой 96–99% получают путем карботермического восстановления кварцита или песка высокочистым коксом . Восстановление проводят в электродуговой печи , с избытком SiO
2используется для предотвращения накопления карбида кремния (SiC): [34]

SiO
2+ 2С → Si + 2CO
2 SiC + SiO
2→ 3 Si + 2 CO
Ферросилициевый сплав

Эта реакция, известная как карботермическое восстановление диоксида кремния, обычно проводится в присутствии железного лома с небольшим количеством фосфора и серы , в результате чего получается ферросилиций . [34] Ферросилиций, сплав железа и кремния, содержащий различные соотношения элементарного кремния и железа, составляет около 80% мирового производства элементарного кремния, при этом Китай, ведущий поставщик элементарного кремния, обеспечивает 4,6 миллиона тонн (или 2/3 мирового производства) кремния, большую часть которого составляет ферросилиций. За ним следуют Россия (610 000 т), Норвегия (330 000 т), Бразилия (240 000 т) и Соединенные Штаты (170 000 т). [72] Ферросилиций в основном используется в черной металлургии (см. ниже) в качестве легирующей добавки к железу или стали и для раскисления стали на интегрированных сталелитейных заводах. [34]

Другая реакция, иногда используемая, — алюминотермическое восстановление диоксида кремния, как показано ниже: [73]

3 SiO
2+ 4Al → 3Si + 2Al
2О
3

Выщелачивание порошкообразного кремния чистотой 96–97% водой приводит к получению кремния чистотой ~98,5%, который используется в химической промышленности. Однако для полупроводниковых применений требуется еще большая чистота, и ее получают путем восстановления тетрахлорсилана (тетрахлорида кремния) или трихлорсилана . Первый получают путем хлорирования лома кремния, а последний является побочным продуктом производства силикона . Эти соединения летучи и, следовательно, могут быть очищены путем повторной фракционной перегонки с последующим восстановлением до элементарного кремния с использованием очень чистого металлического цинка в качестве восстановителя. Полученные таким образом губчатые куски кремния плавят, а затем выращивают в форме цилиндрических монокристаллов, перед очисткой путем зонной очистки . Другие способы используют термическое разложение силана или тетраиодосилана ( SiI
4). Другой используемый процесс - восстановление гексафторсиликата натрия , обычного отхода производства фосфатных удобрений, металлическим натрием : это очень экзотермично и, следовательно, не требует внешнего источника энергии. Сверхтонкий кремний производится с более высокой чистотой, чем почти любой другой материал: для производства транзисторов требуется уровень примесей в кристаллах кремния менее 1 части на 10 10 , а в особых случаях необходимы и достигаются уровни примесей ниже 1 части на 10 12 . [34]

Кремниевые наноструктуры могут быть получены непосредственно из кварцевого песка с использованием обычных металлотермических процессов или подхода синтеза горения. Такие наноструктурированные кремниевые материалы могут быть использованы в различных функциональных приложениях, включая анод литий-ионных аккумуляторов (LIB), другие ионные аккумуляторы, будущие вычислительные устройства, такие как мемристоры или фотокаталитические приложения. [74]

Приложения

Соединения

Большая часть кремния используется в промышленности без очистки, часто со сравнительно небольшой обработкой от его естественной формы. Более 90% земной коры состоит из силикатных минералов , которые являются соединениями кремния и кислорода, часто с металлическими ионами, когда отрицательно заряженные силикатные анионы требуют катионов для уравновешивания заряда. Многие из них имеют прямое коммерческое применение, например, глины, кварцевый песок и большинство видов строительного камня. Таким образом, подавляющее большинство применений кремния - это структурные соединения, либо как силикатные минералы, либо как кремний (сырой диоксид кремния). Силикаты используются при изготовлении портландцемента (состоящего в основном из силикатов кальция), который используется в строительном растворе и современной штукатурке , но, что еще важнее, в сочетании с кварцевым песком и гравием (обычно содержащим силикатные минералы, такие как гранит), для изготовления бетона , который является основой большинства крупнейших промышленных строительных проектов современного мира. [75]

Кремнезем используется для изготовления огнеупорного кирпича , типа керамики. Силикатные минералы также присутствуют в фарфоровой керамике , важном классе продуктов, обычно содержащих различные типы обожженных глинистых минералов (природные алюминиевые филлосиликаты). Примером является фарфор , который основан на силикатном минерале каолините . Традиционное стекло ( натриево-известковое стекло на основе кремния ) также функционирует во многих из тех же самых способов, а также используется для окон и контейнеров. Кроме того, специальные стеклянные волокна на основе кремния используются для оптического волокна , а также для производства стекловолокна для структурной поддержки и стекловаты для теплоизоляции .

Силиконы часто используются в гидроизоляционных обработках, формовочных компаундах, средствах для снятия форм , механических уплотнениях, высокотемпературных смазках и восках, а также герметизирующих компаундах. Силикон также иногда используется в грудных имплантатах , контактных линзах, взрывчатых веществах и пиротехнике . [76] Первоначально Silly Putty изготавливался путем добавления борной кислоты к силиконовому маслу . [77] Другие соединения кремния функционируют как высокотехнологичные абразивы и новая высокопрочная керамика на основе карбида кремния . Кремний является компонентом некоторых суперсплавов .

Сплавы

Элементарный кремний добавляется в расплавленный чугун в виде сплавов ферросилиция или силикокальция для улучшения производительности при литье тонких сечений и предотвращения образования цементита при воздействии наружного воздуха. Присутствие элементарного кремния в расплавленном чугуне действует как поглотитель кислорода, так что содержание углерода в стали, которое должно поддерживаться в узких пределах для каждого типа стали, может контролироваться более тщательно. Производство и использование ферросилиция является монитором сталелитейной промышленности, и хотя эта форма элементарного кремния является чрезвычайно загрязненной, на ее долю приходится 80% мирового использования свободного кремния. Кремний является важным компонентом трансформаторной стали , изменяя ее удельное сопротивление и ферромагнитные свойства.

Свойства кремния могут быть использованы для модификации сплавов с металлами, отличными от железа. «Металлургический» кремний — это кремний чистотой 95–99%. Около 55% мирового потребления кремния металлургической чистоты идет на производство алюминиево-кремниевых сплавов ( силуминовых сплавов) для литья алюминиевых деталей , в основном для использования в автомобильной промышленности . Важность кремния в литье алюминия заключается в том, что значительно большое количество (12%) кремния в алюминии образует эвтектическую смесь , которая затвердевает с очень небольшим тепловым сжатием. Это значительно снижает разрывы и трещины, образующиеся из-за напряжения, когда литейные сплавы охлаждаются до твердого состояния. Кремний также значительно повышает твердость и, следовательно, износостойкость алюминия. [78] [79]

Электроника

Кремниевая пластина с зеркальным покрытием

Большая часть произведенного элементарного кремния остается в виде сплава ферросилиция, и только около 20% очищается до металлургической чистоты (всего 1,3–1,5 миллиона метрических тонн/год). По оценкам, 15% мирового производства металлургического кремния далее очищается до полупроводниковой чистоты. [79] Обычно это чистота «девять-девять» или 99,9999999%, [80] почти бездефектный монокристаллический материал . [81]

Монокристаллический кремний такой чистоты обычно производится методом Чохральского и используется для производства кремниевых пластин, используемых в полупроводниковой промышленности , в электронике и в некоторых дорогостоящих и высокоэффективных фотоэлектрических приложениях. [82] Чистый кремний является собственным полупроводником , что означает, что в отличие от металлов, он проводит электронные дырки и электроны, высвобождаемые из атомов под действием тепла; электропроводность кремния увеличивается с повышением температуры. Чистый кремний имеет слишком низкую проводимость (т. е. слишком высокое удельное сопротивление ), чтобы использоваться в качестве элемента схемы в электронике. На практике чистый кремний легируется небольшими концентрациями некоторых других элементов, которые значительно увеличивают его проводимость и регулируют его электрический отклик, контролируя количество и заряд ( положительный или отрицательный ) активированных носителей. Такой контроль необходим для транзисторов , солнечных элементов , полупроводниковых детекторов и других полупроводниковых устройств , используемых в компьютерной промышленности и других технических приложениях. [83] В кремниевой фотонике кремний может использоваться в качестве среды непрерывного излучения Рамановского лазера для получения когерентного света. [84]

В обычных интегральных схемах пластина монокристаллического кремния служит механической опорой для схем, которые создаются путем легирования и изолируются друг от друга тонкими слоями оксида кремния , изолятора, который легко производится на поверхностях Si с помощью процессов термического окисления или локального окисления (LOCOS) , которые включают воздействие на элемент кислорода при надлежащих условиях, которые можно предсказать с помощью модели Deal–Grove . Кремний стал самым популярным материалом как для мощных полупроводников, так и для интегральных схем, поскольку он может выдерживать самые высокие температуры и самую большую электрическую активность, не испытывая лавинного пробоя ( электронная лавина создается, когда тепло производит свободные электроны и дырки, которые, в свою очередь, пропускают больше тока, что производит больше тепла). Кроме того, изолирующий оксид кремния не растворяется в воде, что дает ему преимущество перед германием (элементом с похожими свойствами, который также может использоваться в полупроводниковых приборах) в определенных методах изготовления. [85]

Производство монокристаллического кремния является дорогостоящим и обычно оправдано только при производстве интегральных схем, где крошечные дефекты кристалла могут мешать крошечным путям цепи. Для других целей могут использоваться другие типы чистого кремния. К ним относятся гидрогенизированный аморфный кремний и улучшенный металлургический кремний (UMG-Si), используемый в производстве недорогой, большой электроники в таких приложениях, как жидкокристаллические дисплеи и большие, недорогие, тонкопленочные солнечные элементы . Такие полупроводниковые сорта кремния являются либо немного менее чистыми, либо поликристаллическими, а не монокристаллическими, и производятся в сопоставимых количествах с монокристаллическим кремнием: от 75 000 до 150 000 метрических тонн в год. Рынок для менее качественного кремния растет быстрее, чем для монокристаллического кремния. К 2013 году производство поликристаллического кремния, используемого в основном в солнечных батареях, по прогнозам достигнет 200 000 метрических тонн в год, в то время как производство монокристаллического кремния полупроводникового качества, как ожидается, останется на уровне менее 50 000 тонн в год. [79]

Квантовые точки

Кремниевые квантовые точки создаются путем термической обработки водородного силсесквиоксана в нанокристаллы размером от нескольких нанометров до нескольких микрометров, демонстрируя зависящие от размера люминесцентные свойства. [86] [87] Нанокристаллы демонстрируют большие сдвиги Стокса, преобразуя фотоны в ультрафиолетовом диапазоне в фотоны в видимом или инфракрасном диапазоне, в зависимости от размера частиц, что позволяет применять их в дисплеях с квантовыми точками и люминесцентных солнечных концентраторах из-за их ограниченного самопоглощения. Преимуществом использования кремниевых квантовых точек по сравнению с кадмием или индием является нетоксичная, не содержащая металлов природа кремния. [88] [89] Другое применение кремниевых квантовых точек — обнаружение опасных материалов . Датчики используют люминесцентные свойства квантовых точек посредством гашения фотолюминесценции в присутствии опасного вещества. [90] Существует много методов, используемых для обнаружения опасных химических веществ, некоторые из которых включают перенос электронов, перенос энергии резонанса флуоресценции и генерацию фототока. [91] Гашение переноса электронов происходит, когда самая низкая незанятая молекулярная орбиталь (LUMO) немного ниже по энергии, чем зона проводимости квантовой точки, что позволяет переносить электроны между ними, предотвращая рекомбинацию дырок и электронов внутри нанокристаллов. Эффект также может быть достигнут в обратном порядке с молекулой-донором, имеющей свою самую высокую занятую молекулярную орбиталь (HOMO) немного выше, чем край валентной зоны квантовой точки, что позволяет электронам переноситься между ними, заполняя дырки и предотвращая рекомбинацию. Передача энергии резонанса флуоресценции происходит, когда между квантовой точкой и молекулой гасителя образуется комплекс. Комплекс будет продолжать поглощать свет, но когда энергия преобразуется в основное состояние, он не высвобождает фотон, гася материал. Третий метод использует другой подход, измеряя фототок, испускаемый квантовыми точками, вместо мониторинга фотолюминесцентного дисплея. Если концентрация желаемого химического вещества увеличивается, то фототок, испускаемый нанокристаллами, изменится в ответ. [92]

Накопление тепловой энергии

Твердый или расплавленный кремний обеспечивает гораздо более высокие температуры хранения, чем соли, с последующей большей емкостью и эффективностью. Он исследуется как возможная более энергоэффективная технология хранения. Кремний способен хранить более 1 МВт·ч энергии на кубический метр при 1400 °C. Дополнительным преимуществом является относительное распространение кремния по сравнению с солями, используемыми для той же цели. [93] [94]

Биологическая роль

Диатомовая водоросль, заключенная в кремниевую клеточную стенку.

Хотя кремний легко доступен в форме силикатов , очень немногие организмы используют его напрямую. Диатомовые водоросли , радиолярии и кремниевые губки используют биогенный кремний в качестве структурного материала для своих скелетов. Некоторые растения накапливают кремний в своих тканях и нуждаются в кремнии для своего роста, например, рис . Кремний может поглощаться растениями в виде ортокремниевой кислоты (также известной как монокремниевая кислота) и транспортироваться через ксилему , где он образует аморфные комплексы с компонентами клеточной стенки. Было показано, что это улучшает прочность клеточной стенки и структурную целостность у некоторых растений, тем самым снижая травоядность насекомых и патогенные инфекции. У некоторых растений кремний также может регулировать выработку летучих органических соединений и фитогормонов, которые играют важную роль в защитных механизмах растений. [95] [96] [97] У более продвинутых растений кремниевые фитолиты (опаловые фитолиты) представляют собой жесткие микроскопические тела, встречающиеся в клетке. [98] [99] [96]

Известно, что несколько садовых культур защищают себя от грибковых фитопатогенов с помощью кремния, до такой степени, что применение фунгицидов может не дать результата, если не сопровождается достаточным питанием кремнием. Кремниевые защитные молекулы растений активируют некоторые фитоалексины , то есть некоторые из них являются сигнальными веществами, вырабатывающими приобретенный иммунитет . При лишении некоторые растения заменяют их повышенным производством других защитных веществ. [96]

Жизнь на Земле в основном состоит из углерода , но астробиология считает, что внеземная жизнь может иметь другие гипотетические типы биохимии . Кремний считается альтернативой углероду, поскольку он может создавать сложные и стабильные молекулы с четырьмя ковалентными связями, необходимые для ДНК -аналога, и он доступен в больших количествах. [100]

Влияние морских микроорганизмов

Диатомовые водоросли используют кремний в форме биогенного кремнезема (bSi), [101] который поглощается белком-переносчиком кремния (SIT) для преимущественного использования в структуре клеточной стенки в качестве панцирей. [102] Кремний попадает в океан в растворенной форме, такой как кремниевая кислота или силикат. [103] Поскольку диатомовые водоросли являются одними из основных пользователей этих форм кремния, они вносят большой вклад в концентрацию кремния по всему океану. Кремний образует в океане профиль, подобный питательному веществу, из-за продуктивности диатомовых водорослей на небольших глубинах. [103] Поэтому концентрация кремния ниже в мелководном океане и выше в глубоком океане.

Продуктивность диатомовых водорослей в верхнем океане способствует увеличению количества кремния, экспортируемого в нижний океан. [104] Когда клетки диатомовых водорослей лизируются в верхнем океане, их питательные вещества, такие как железо, цинк и кремний, переносятся в нижний океан посредством процесса, называемого морским снегом . Морской снег включает в себя нисходящий перенос органических частиц путем вертикального смешивания растворенного органического вещества. [105] Было высказано предположение, что кремний считается решающим для продуктивности диатомовых водорослей, и пока есть кремниевая кислота, доступная для использования диатомовыми водорослями, диатомовые водоросли могут способствовать и другим важным концентрациям питательных веществ в глубоком океане. [106]

В прибрежных зонах диатомовые водоросли служат основными фитопланктонными организмами и вносят большой вклад в биогенное производство кремния. Однако в открытом океане диатомовые водоросли играют меньшую роль в глобальном годовом производстве кремния. Диатомовые водоросли в североатлантических и северотихоокеанских субтропических круговоротах вносят лишь около 5–7% глобального годового производства морского кремния. Южный океан производит около одной трети мирового морского биогенного кремния. [70] Южный океан называют имеющим «биогеохимический разрыв» [107], поскольку только незначительное количество кремния выносится из этого региона.

Питание человека

Существуют некоторые доказательства того, что кремний важен для здоровья человека для ногтей, волос, костей и тканей кожи, [108] например, в исследованиях, которые демонстрируют, что женщины в пременопаузе с более высоким потреблением кремния в рационе имеют более высокую плотность костей , и что добавки кремния могут увеличить объем и плотность костей у пациентов с остеопорозом . [109] Кремний необходим для синтеза эластина и коллагена , наибольшее количество которых содержится в аорте в организме человека, [110] и считается необходимым элементом ; [111] тем не менее, трудно доказать его незаменимость, потому что кремний очень распространен, и, следовательно, симптомы дефицита трудно воспроизвести. [112] [113]

В настоящее время рассматривается вопрос о присвоении кремнию статуса «полезного для растений вещества Ассоциацией американских должностных лиц по контролю за продуктами питания растительного происхождения (AAPFCO)». [114] [115]

Безопасность

Люди могут подвергаться воздействию элементарного кремния на рабочем месте, вдыхая его, глотая его или контактируя с кожей или глазами. В последних двух случаях кремний представляет небольшую опасность как раздражитель. Он опасен при вдыхании. [116] Управление по охране труда и промышленной гигиене (OSHA) установило законный предел воздействия кремния на рабочем месте в размере 15 мг/м 3 общего воздействия и 5 мг/м 3 респираторного воздействия в течение восьмичасового рабочего дня. Национальный институт охраны труда и промышленной гигиене (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) в размере 10 мг/м 3 общего воздействия и 5 мг/м 3 респираторного воздействия в течение восьмичасового рабочего дня. [117] Вдыхание кристаллической кремниевой пыли может привести к силикозу , профессиональному заболеванию легких, которое характеризуется воспалением и рубцеванием в виде узелковых поражений в верхних долях легких . [ 118]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Хотя углерод остается твердым при более высоких температурах, чем кремний, при атмосферном давлении он сублимирует вместо того, чтобы плавиться и кипеть, поэтому у него нет точек плавления и кипения.

Ссылки

  1. ^ "Стандартные атомные веса: кремний". CIAAW . 2009.
  2. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ abc Arblaster, John W. (2018). Selected Values ​​of the Crystallographic Properties of Elements . Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ^ abcdef Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ "Новый тип соединения олова с нулевой валентностью". Chemistry Europe . 27 августа 2016 г.
  6. ^ Ram, RS; et al. (1998). "Фурье-эмиссионная спектроскопия перехода A2D–X2P SiH и SiD" (PDF) . J. Mol. Spectr . 190 (2): 341–352. doi :10.1006/jmsp.1998.7582. PMID  9668026.
  7. ^ Эранна, Голла (2014). Выращивание кристаллов и оценка кремния для СБИС и УЛСИ. ЦРК Пресс. п. 7. ISBN 978-1-4822-3281-3.
  8. ^ Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений, в Lide, DR, ред. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86-е изд.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  9. ^ Уист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Chemical Rubber Company Publishing. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  10. ^ abcd Хопкрофт, Мэтью А.; Никс, Уильям Д.; Кенни, Томас В. (2010). «Каков модуль Юнга кремния?». Журнал микроэлектромеханических систем . 19 (2): 229. doi :10.1109/JMEMS.2009.2039697.
  11. ↑ Уикс, Мэри Эльвира (1932). «Открытие элементов: XII. Другие элементы, выделенные с помощью калия и натрия: бериллий, бор, кремний и алюминий». Журнал химического образования . 9 (8): 1386–1412. Bibcode : 1932JChEd...9.1386W. doi : 10.1021/ed009p1386.
  12. ^ Воронков, М. Г. (2007). «Кремниевая эра». Журнал прикладной химии . 80 (12): 2190. doi :10.1134/S1070427207120397.
  13. ^ abcdefgh Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  14. ^ Набиль, Марва; Эльнуби, Мохамед; Аль-Аскар, Абдулазиз А.; Ковальчевский, Пшемыслав Лукаш; Абдельхалек, Ахмед; Бехири, Саид И. (2024). «Пористые кремниевые наноструктуры: синтез, характеристика и их противогрибковая активность». Open Chemistry . 22 (1). doi : 10.1515/chem-2023-0169 .
  15. ^ Камал 2022
  16. ^ Каттер, Элизабет Г. (1978). Анатомия растений. Часть 1 Клетки и ткани (2-е изд.). Лондон: Эдвард Арнольд. ISBN 978-0-7131-2639-6.
  17. ^ "Кремний". Encyclopedia Britannica . Получено 22 августа 2019 г.
  18. ^ В своей таблице элементов Лавуазье перечислил пять «солеобразующих земель», то есть руд, которые можно заставить реагировать с кислотами для получения солей ( salis = соль, на латыни): chaux (оксид кальция), magnésie (магнезия, оксид магния), baryte (сульфат бария), alumine (глинозем, оксид алюминия) и silice (кремнезем, диоксид кремния). Об этих «элементах» Лавуазье размышляет: «Мы, вероятно, пока знакомы только с частью металлических веществ, существующих в природе, так как все те, которые имеют более сильное сродство к кислороду, чем углерод, неспособны до сих пор восстанавливаться до металлического состояния и, следовательно, будучи представлены нашему наблюдению только в форме оксидов, смешиваются с землями. Весьма вероятно, что барит, который мы только что отнесли к землям, находится в таком положении; ибо во многих экспериментах он проявляет свойства, почти приближающиеся к свойствам металлических тел. Возможно даже, что все вещества, которые мы называем землями, могут быть только металлическими оксидами, невосстанавливаемыми никаким до сих пор известным процессом». – из Лавуазье (1799). Элементы химии. Перевод Роберта Керра (4-е изд.). Эдинбург, Шотландия: Уильям Крик. стр. 218.(Оригинальный отрывок опубликован в: Lavoisier (1789). Traité Élémentaire de Chimie. Vol. 1. Paris: Cuchet. стр. 174.
  19. ^ abcde Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 328.
  20. ^ Дэви, Хамфри (1808). «Электрохимические исследования по разложению земель; с наблюдениями над металлами, полученными из щелочных земель, и над амальгамой, полученной из аммиака». Философские труды Лондонского королевского общества . 98. У. Бойер и Дж. Николс: 333–370.. На стр. 353 Дэви вводит название «силиций»: «Если бы мне посчастливилось получить более определенные доказательства по этому вопросу и раздобыть металлические вещества, которые я искал, я бы предложил для них названия силиций [кремний], алюминий [алюминий], цирконий и глюций [бериллий]».
  21. ^ "14 Кремний". Elements.vanderkrogt.net . Получено 2008-09-12 .
  22. ^ Гей-Люссак, Жозеф Луи; Тенар, барон Луи Жак (1811). Исследования физико-химических исследований, посвященные химическому составу: sur la préparation chimique et les propriétés du калий и натрий; разложение борной кислоты; фтористые, соляные и кислородно-соляные кислоты; химическое действие света; sur l'analyse végétale et Animale и т. д. (на французском языке). Детервиль.стр. 313–314; т. 2, стр. 55–65.
  23. ^ Томсон, Томас; Болдуин, Чарльз; Блэквуд, Уильям; Болдуин, Крэдок; Белл и Брэдфьют, книготорговец; Ходжес и Макартур, книготорговец (1817). Система химии: в четырех томах. Университет Висконсина - Мэдисон. Лондон: Напечатано для Болдуина, Краддока и Джой, Патерностер-Роу; Уильяма Блэквуда и Белла и Брэдфьют, Эдинбург; и Ходжеса и Макартура, Дублин. стр. 252.: «Основу кремния обычно считали металлом и называли кремнием . Но поскольку нет ни малейших доказательств его металлической природы и поскольку он имеет близкое сходство с бором и углеродом, лучше отнести его к этим телам и дать ему название кремний ».
  24. ^ См.
    • Берцелиус объявил о своем открытии кремния («кремния») в: Berzelius, J. (представлено: 1823 г.; опубликовано: 1824 г.) «Undersökning af flusspatssyran och dess märkvärdigaste föreningar» (Исследование плавиковой кислоты и ее наиболее примечательных соединений), Kongliga Vetenskaps -Academiens Handlingar [Записки Королевского Академия наук], 12  : 46–98. Выделение кремния и его характеристики подробно описаны в разделе «Flussspatssyrad Kisseljords sönderdelning med kalium», стр. 46–68.
    • Вышеупомянутая статья была напечатана на немецком языке в: JJ Berzelius (1824) «II. Untersuchungen über Flussspathsäure und deren merkwürdigsten Verbindungen» (II. Исследования плавиковой кислоты и ее наиболее примечательных соединений), Annalen der Physik , 77 : 169–230. Выделение кремния подробно описано в разделе «Zersetzung der Flussspaths. Kieselerde durch Kalium» (Разложение фторида силиката калием), стр. 204–210.
    • Вышеупомянутая статья была переиздана на французском языке в: Берцелиус (1824) «Разложение флюата кремния паром калием» (Разложение фторида кремния калием), Annales de Chimie et de Physique , 27 : 337–359.
    • Перепечатано на английском языке в: «О способе получения кремния, а также о характере и свойствах этого вещества». Философский журнал и журнал: охватывающий различные отрасли науки, свободных и изящных искусств, сельского хозяйства, мануфактур и торговли . 65. Ричард Тейлор и компания: 254–267. 1825.
  25. ↑ Уикс, Мэри Эльвира (1932). «Открытие элементов: XII. Другие элементы, выделенные с помощью калия и натрия: бериллий, бор, кремний и алюминий». Журнал химического образования . 9 (8): 1386–1412. Bibcode : 1932JChEd...9.1386W. doi : 10.1021/ed009p1386.
  26. ^ Воронков, М.Г. (2007). «Кремниевая эра». Журнал прикладной химии . 80 (12): 2190. doi :10.1134/S1070427207120397. S2CID  195240638.
  27. ^ ab Kipping, Frederic Stanley (1937-03-01). "The bakerian lecture organic deriveds of silicon". Труды Лондонского королевского общества, серия A. 159 ( 896): 139–148. Bibcode :1937RSPSA.159..139K. doi : 10.1098/rspa.1937.0063 .
  28. ^ Мюллер, Ричард (январь 1965 г.). «Сто лет кремнийорганической химии». Журнал химического образования . 42 (1): 41. Bibcode : 1965JChEd..42...41M. doi : 10.1021/ed042p41. ISSN  0021-9584.
  29. ^ В 1854 году Девиль пытался получить алюминий из хлорида алюминия, который был сильно загрязнен хлоридом кремния. Девиль использовал два метода получения алюминия: нагревание хлорида алюминия с металлическим натрием в инертной атмосфере (водорода); и плавление хлорида алюминия с хлоридом натрия с последующим электролизом смеси. В обоих случаях получался чистый кремний: кремний растворялся в расплавленном алюминии, но кристаллизовался при охлаждении. Растворение сырого алюминия в соляной кислоте выявило хлопья кристаллизованного кремния. См.: Henri Sainte-Claire Deville (1854) "Note sur deux procédés de préparation de l'aluminium et sur une nouvelle forme du silicium" (Заметка о двух процедурах получения алюминия и о новой форме кремния), Comptes rendus , 39 : 321–326.
    Впоследствии Девиль получил кристаллический кремний, нагревая хлорид или фторид кремния с металлическим натрием, выделяя аморфный кремний, затем расплавляя аморфную форму с солью и нагревая смесь до тех пор, пока большая часть соли не испарится. См.: Sainte-Claire Deville, H. (1855). "Du silicium et du titane (О кремнии и титане)". Comptes rendus . 40 : 1034–1036.
  30. ^ "Информация о кремнии – история, термодинамические, химические, физические и электронные свойства". Etacude . Получено 2021-06-08 .
  31. ^ "Кремний: История". Nautilus.fis.uc.pt . 2011-07-27. Архивировано из оригинала 27 июля 2011 г.
  32. ^ ab Aufray, B.; Kara, A.; Vizzini, SB; Oughaddou, H.; LéAndri, C.; Ealet, B.; Le Lay, G. (2010). «Подобные графену кремниевые наноленты на Ag(110): возможное образование силицена». Applied Physics Letters . 96 (18): 183102. Bibcode : 2010ApPhL..96r3102A. doi : 10.1063/1.3419932.
  33. ^ ab Lalmi, B.; Oughaddou, H.; Enriquez, H.; Kara, A.; Vizzini, SB; Ealet, BN; Aufray, B. (2010). "Эпитаксиальный рост листа силицена". Applied Physics Letters . 97 (22): 223109. arXiv : 1204.0523 . Bibcode :2010ApPhL..97v3109L. doi :10.1063/1.3524215. S2CID  118490651.
  34. ^ abcdefgh Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 330.
  35. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 337–340.
  36. ^ ab "Timeline". The Silicon Engine . Computer History Museum . Получено 22 августа 2019 г.
  37. ^ ab "1901: Полупроводниковые выпрямители запатентованы как детекторы "кошачьего уса". Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров . Получено 23 августа 2019 г.
  38. ^ "1947: Изобретение точечного транзистора". Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров . Получено 23 августа 2019 г.
  39. ^ "1954: Моррис Таненбаум изготавливает первый кремниевый транзистор в Bell Labs". Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров . Получено 23 августа 2019 г.
  40. ^ US2802760A, Линкольн, Дерик и Фрош, Карл Дж., «Окисление полупроводниковых поверхностей для контролируемой диффузии», выпущено 1957-08-13 
  41. ^ Бассетт, Росс Нокс (2007). В цифровую эпоху: исследовательские лаборатории, стартапы и рост технологии МОП. Johns Hopkins University Press . С. 22–23. ISBN 978-0-8018-8639-3.
  42. ^ Frosch, CJ; Derick, L (1957). «Защита поверхности и селективная маскировка во время диффузии в кремнии». Журнал электрохимического общества . 104 (9): 547. doi :10.1149/1.2428650.
  43. ^ Frosch, CJ; Derick, L (1957). «Защита поверхности и селективная маскировка во время диффузии в кремнии». Журнал электрохимического общества . 104 (9): 547. doi :10.1149/1.2428650.
  44. ^ ab Feldman, Leonard C. (2001). "Введение". Фундаментальные аспекты окисления кремния . Springer Science & Business Media . стр. 1–11. ISBN 978-3-540-41682-1.
  45. ^ Домбровски, Ярек; Мюссиг, Ханс-Йоахим (2000). "1.2. Кремниевый век". Кремниевые поверхности и формирование интерфейсов: фундаментальная наука в индустриальном мире. World Scientific . стр. 3–13. ISBN 978-981-02-3286-3.
  46. ^ Siffert, Paul; Krimmel, Eberhard (2013). "Предисловие". Кремний: эволюция и будущее технологии . Springer Science & Business Media . ISBN 978-3-662-09897-4.
  47. ^ Uskali, T.; Nordfors, D. (23 мая 2007 г.). "Роль журналистики в создании метафоры Кремниевой долины" (PDF) . Конференция Innovation Journalism 4, Стэнфордский университет . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-09-07 . Получено 2016-08-08 .
  48. ^ "Кремний и германий". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Получено 2021-06-07 .
  49. ↑ Кинг 1995, стр. xiii–xviii.
  50. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 372.
  51. ^ abcde Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 331.
  52. ^ Владимир Е. Дмитриенко и Вячеслав А. Чижиков (2020). «Бесконечное семейство метастабильных фаз типа bc8 в кремнии». Phys. Rev. B. 101 ( 24): 245203. arXiv : 1912.10672 . Bibcode : 2020PhRvB.101x5203D. doi : 10.1103/PhysRevB.101.245203. S2CID  209444444.
  53. ^ Jerschow, Alexej. "Интерактивная карта частот ЯМР". Нью-Йоркский университет . Получено 20 октября 2011 г.
  54. ^ Seitenzahl, Ivo Rolf; Townsley, Dean M. (2017). «Нуклеосинтез в термоядерных сверхновых». Справочник по сверхновым . стр. 1955–1978. arXiv : 1704.00415 . Bibcode :2017hsn..book.1955S. doi :10.1007/978-3-319-21846-5_87. ISBN 978-3-319-21845-8. S2CID  118993185.
  55. ^ Хохлов, AM; Оран, ES; Уилер, JC (апрель 1997 г.). «Переход дефлаграции в детонацию в термоядерных сверхновых». The Astrophysical Journal . 478 (2): 678–688. arXiv : astro-ph/9612226 . Bibcode : 1997ApJ...478..678K. doi : 10.1086/303815. S2CID  53486905.
  56. ^ Cameron, AGW (1973). "Abundance of the Elements in the Solar System" (PDF) . Space Science Reviews . 15 (1): 121–146. Bibcode :1973SSRv...15..121C. doi :10.1007/BF00172440. S2CID  120201972. Архивировано из оригинала (PDF) 21.10.2011.
  57. ^ Ёсимото, Масахиро; Сузуки, Хироши; Фукуда, Наоки; Такеда, Хироюки; Симидзу, Ёхей; Янагисава, Ёсиюки; Сато, Хироми; Кусака, Кенсуке; Отаке, Масао; Ёсида, Коичи; Мичимаса, Синъитиро (2024). «Открытие нейтронно-богатых изотопов кремния 45,46Si». Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2024 (10). Издательство Оксфордского университета (ОУП). дои : 10.1093/ptep/ptae155 . ISSN  2050-3911.
  58. ^ Рейнольдс, BC (июнь 2009 г.). «Моделирование современного морского распределения δ 30 Si: МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОГО МОРСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ δ 30 Si». Глобальные биогеохимические циклы . 23 (2): 1–13. doi : 10.1029/2008GB003266 . S2CID  128652214.
  59. ^ Stapf, André; Gondek, Christoph; Kroke, Edwin; Roewer, Gerhard (2019), Yang, Deren (ред.), «Очистка, травление и текстурирование пластин», Handbook of Photovoltaic Silicon , Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, стр. 311–358, doi :10.1007/978-3-662-56472-1_17, ISBN 978-3-662-56471-4, S2CID  226945433 , получено 2021-03-07
  60. ^ ab Grabmaier, J. (1982). Химическое травление кремния. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-68765-5. OCLC  840294227.
  61. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 331–5.
  62. ^ Каупп, Мартин (1 декабря 2006 г.). «Роль радиальных узлов атомных орбиталей для химической связи и периодической таблицы» (PDF) . Журнал вычислительной химии . 28 (1): 320–325. doi : 10.1002/jcc.20522 . PMID  17143872. S2CID  12677737 . Получено 14 октября 2016 г. .
  63. ^ abc King 1995, стр. 43–44
  64. ^ ab Greenwood & Earnshaw 1997, стр. 374.
  65. ^ Каупп, Мартин (2007). «Роль радиальных узлов атомных орбиталей для химической связи и периодической таблицы». Журнал вычислительной химии . 28 (1): 320–325. doi :10.1002/jcc.20522. ISSN  0192-8651. PMID  17143872.
  66. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 327–328.
  67. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 359–361.
  68. ^ ab Greenwood & Earnshaw 1997, стр. 329.
  69. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 329–330.
  70. ^ abc Tréguer, Paul J.; De La Rocha, Christina L. (3 января 2013 г.). «Кремниевый цикл мирового океана». Annual Review of Marine Science . 5 (1): 477–501. doi :10.1146/annurev-marine-121211-172346. PMID  22809182.
  71. ^ аб Теген, Ина; Кофельд, Карен (2006). Атмосферный транспорт кремния . Остров Пресс. стр. 81–91. ISBN 1-59726-115-7.
  72. ^ "Silicon Commodities Report 2011" (PDF) . USGS . Получено 2011-10-20 .
  73. ^ Зуленер, Нойер и Рау, с. 574
  74. ^ Камали, AR (2019). «Сверхбыстрый ударно-волновой синтез горения наноструктурированного кремния из песка с превосходными характеристиками хранения Li». Sustainable Energy & Fuels . 3 (6): 1396–1405. doi :10.1039/C9SE00046A. S2CID  139986478.
  75. ↑ Гринвуд и Эрншоу 1997, стр. 356.
  76. ^ Кох, EC; Клемент, Д. (2007). «Специальные материалы в пиротехнике: VI. Кремний – старое топливо с новыми перспективами». Ракеты, взрывчатые вещества, пиротехника . 32 (3): 205. doi :10.1002/prep.200700021.
  77. ^ Уолш, Тим (2005). "Silly Putty". Игрушки вне времени: классические игрушки и создатели игр . Andrews McMeel Publishing. ISBN 978-0-7407-5571-2.
  78. ^ Апелиан, Д. (2009). "Литые алюминиевые сплавы: инструменты повышения производительности" (PDF) . Уилинг, Иллинойс: Североамериканская ассоциация литья под давлением. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-01-06.
  79. ^ abc Corathers, Lisa A. 2009 Minerals Yearbook. USGS
  80. ^ "Semi" SemiSource 2006: Приложение к Semiconductor International. Декабрь 2005. Справочный раздел: Как сделать чип. Адаптировано из Design News. Reed Electronics Group.
  81. ^ SemiSource 2006: Приложение к Semiconductor International. Декабрь 2005. Справочный раздел: Как сделать чип. Адаптировано из Design News. Reed Electronics Group.
  82. ^ Зуленер, Нойер и Рау, с. 590
  83. ^ Зуленер, Нойер и Рау, с. 573
  84. ^ Dekker, R; Usechak, N; Först, M; Driessen, A (2008). "Сверхбыстрые нелинейные полностью оптические процессы в волноводах кремний-на-изоляторе" (PDF) . Journal of Physics D . 40 (14): R249–R271. Bibcode :2007JPhD...40..249D. doi :10.1088/0022-3727/40/14/r01. S2CID  123008652. Архивировано из оригинала (PDF) 2024-04-16 . Получено 2024-04-15 .
  85. ^ Полупроводники без квантовой физики Архивировано 2021-08-13 в Wayback Machine . Electropaedia
  86. ^ Кларк, Ретт Дж.; Агаджамали, Марьям; Гонсалес, Кристина М.; Хадиди, Лида; Ислам, Мухаммад Амирул; Джавади, Мортеза; Мобарок, штат Мэриленд Хосней; Пуркайт, Тапас К.; Робидилло, Кристофер Джей Т.; Синельникова, Регина; Тиссен, Александра Н. (10 января 2017 г.). «От водородного силсесквиоксана к функционализированным кремниевым нанокристаллам». Химия материалов . 29 (1): 80–89. doi : 10.1021/acs.chemmater.6b02667. ISSN  0897-4756.
  87. ^ Хессель, Колин М.; Хендерсон, Эрик Дж.; Вейнот, Джонатан GC (2007). «Водородный силсесквиоксан: молекулярный предшественник для нанокристаллических композитов Si—SiO2 и свободно стоящих кремниевых наночастиц с конечным гидридом на поверхности». ChemInform . 38 (10). doi :10.1002/chin.200710014. ISSN  1522-2667.
  88. ^ Лим, Чол Хонг; Хан, Чон-Хи; Чо, Хэ-Вон; Кан, Мингу (2014). «Исследования токсичности и распределения соединений индия в зависимости от размера частиц у крыс Sprague-Dawley». Токсикологические исследования . 30 (1): 55–63. Bibcode : 2014ToxRe..30...55L. doi : 10.5487/TR.2014.30.1.055. ISSN  1976-8257. PMC 4007045. PMID  24795801 . 
  89. ^ Zou, Hui; Wang, Tao; Yuan, Junzhao; Sun, Jian; Yuan, Yan; Gu, Jianhong; Liu, Xuezhong; Bian, Jianchun; Liu, Zongping (2020-03-15). «Вызванная кадмием цитотоксичность в клетках печени мышей связана с нарушением аутофагического потока посредством ингибирования слияния аутофагосом и лизосом». Toxicology Letters . 321 : 32–43. doi : 10.1016/j.toxlet.2019.12.019. ISSN  0378-4274. PMID  31862506. S2CID  209435190.
  90. ^ Нгуен, Ан; Гонсалес, Кристина М; Синельников, Регина; Ньюман, В; Сан, Сара; Локвуд, Росс; Вейнот, Джонатан GC; Мелдрам, Эл (2016-02-10). "Обнаружение нитроароматических соединений в твердой, растворенной и паровой фазах с использованием кремниевых квантовых точечных датчиков". Нанотехнологии . 27 (10): 105501. Bibcode : 2016Nanot..27j5501N. doi : 10.1088/0957-4484/27/10/105501. ISSN  0957-4484. PMID  26863492. S2CID  24292648.
  91. ^ Гонсалес, Кристина М.; Вейнот, Джонатан GC (2016-06-02). «Кремниевые нанокристаллы для разработки сенсорных платформ». Журнал химии материалов C. 4 ( 22): 4836–4846. doi :10.1039/C6TC01159D. ISSN  2050-7534.
  92. ^ Юэ, Чжао; Лисдат, Фред; Парак, Вольфганг Дж.; Хики, Стивен Г.; Ту, Липинг; Сабир, Надим; Дорфс, Дирк; Бигалл, Наджа К. (24.04.2013). «Фотоэлектрохимические датчики на основе квантовых точек для химического и биологического обнаружения». ACS Applied Materials & Interfaces . 5 (8): 2800–2814. doi :10.1021/am3028662. ISSN  1944-8244. PMID  23547912.
  93. ^ "Расплавленный кремний, используемый для хранения тепловой энергии". The Engineer . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года . Получено 2 ноября 2016 года .
  94. ^ "Система хранения энергии на основе кремния из песка". www.powerengineeringint.com . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 года . Получено 2 ноября 2016 года .
  95. ^ Ким, Санг Гю; Ким, Ки У; Пак, Ын У; Чой, Дойл (2002). «Укрепление клеточной стенки листьев риса, вызванное кремнием: возможный клеточный механизм повышения устойчивости хозяина к пирикуляриозу». Фитопатология . 92 (10): 1095–103. doi :10.1094/PHYTO.2002.92.10.1095. PMID  18944220.
  96. ^ abc Эпштейн, Эмануэль (1999). "КРЕМНИЙ". Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 50 : 641–664. doi :10.1146/annurev.arplant.50.1.641. PMID  15012222.
  97. ^ Leroy, Nicolas; de Tombeur, Felix; Walgraffe, Yseult; Cornelis, Jean-Thomas; Verheggen, Francois (23 октября 2019 г.). «Кремний и естественная защита растений от насекомых-вредителей: воздействие на летучие органические соединения растений и каскадные эффекты на мультитрофические взаимодействия». Растения . 8 (444): 444. doi : 10.3390/plants8110444 . PMC 6918431 . PMID  31652861. 
  98. ^ Рахман, Атта-ур- (2008). "Кремний". Исследования по химии натуральных продуктов . Т. 35. Elsevier Science. стр. 856. ISBN 978-0-444-53181-0.
  99. ^ Эксли, К. (1998). «Кремний в жизни: бионеорганическое решение биоорганической эссенциальности». Журнал неорганической биохимии . 69 (3): 139–144. doi :10.1016/S0162-0134(97)10010-1.
  100. ^ Агилера Мочон, Хуан Антонио (2016). La vida no terrestre [ Внеземная жизнь ] (на испанском языке). РБА. стр. 43–45. ISBN 978-84-473-8665-9.
  101. ^ Бидл, Кей Д.; Манганелли, Маура; Азам, Фарук (2002-12-06). «Регулирование сохранения океанического кремния и углерода путем контроля температуры у бактерий». Science . 298 (5600): 1980–1984. Bibcode :2002Sci...298.1980B. doi :10.1126/science.1076076. ISSN  0036-8075. PMID  12471255. S2CID  216994.
  102. ^ Дуркин, Колин А.; Костер, Джули А.; Бендер, Сара Дж.; Армбруст, Э. Вирджиния (2016). «Эволюция кремниевых транспортеров в диатомовых водорослях». Журнал Phycology . 52 (5): 716–731. Bibcode :2016JPcgy..52..716D. doi :10.1111/jpy.12441. ISSN  1529-8817. PMC 5129515 . PMID  27335204. 
  103. ^ ab Dugdale, RC; Wilkerson, FP (2001-12-30). «Источники и судьбы кремния в океане: роль диатомовых водорослей в климатических и ледниковых циклах». Scientia Marina . 65 (S2): 141–152. doi : 10.3989/scimar.2001.65s2141 . ISSN  1886-8134.
  104. ^ Baines, Stephen B.; Twining, Benjamin S.; Brzezinski, Mark A.; Krause, Jeffrey W.; Vogt, Stefan; Assael, Dylan; McDaniel, Hannah (декабрь 2012 г.). «Значительное накопление кремния морскими пикоцианобактериями». Nature Geoscience . 5 (12): 886–891. Bibcode :2012NatGe...5..886B. doi :10.1038/ngeo1641. ISSN  1752-0908.
  105. ^ Тернер, Джефферсон Т. (январь 2015 г.). «Фекальные гранулы зоопланктона, морской снег, фитодетрит и биологический насос океана». Progress in Oceanography . 130 : 205–248. Bibcode : 2015PrOce.130..205T. doi : 10.1016/j.pocean.2014.08.005. ISSN  0079-6611.
  106. ^ Yool, Andrew; Tyrrell, Toby (2003). "Роль диатомовых водорослей в регулировании кремниевого цикла океана". Global Biogeochemical Cycles . 17 (4): n/a. Bibcode : 2003GBioC..17.1103Y. CiteSeerX 10.1.1.394.3912 . doi : 10.1029/2002GB002018. ISSN  1944-9224. S2CID  16849373. 
  107. ^ Маринов, И.; Гнанадесикан, А.; Тоггвайлер, Дж. Р.; Сармьенто, Дж. Л. (июнь 2006 г.). «Биогеохимический разрыв Южного океана». Nature . 441 (7096): 964–967. Bibcode :2006Natur.441..964M. doi :10.1038/nature04883. PMID  16791191. S2CID  4428683.
  108. ^ Мартин, Кит Р. (2013). «Кремний: польза для здоровья металлоида». В Астрид Сигель; Хельмут Сигель; Роланд КО Сигель (ред.). Взаимосвязи между ионами основных металлов и болезнями человека . Ионы металлов в науках о жизни. Том 13. Springer. стр. 451–473. doi :10.1007/978-94-007-7500-8_14. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID  24470100.
  109. ^ Jugdaohsingh, R. (март–апрель 2007 г.). «Кремний и здоровье костей». Журнал питания, здоровья и старения . 11 (2): 99–110. PMC 2658806. PMID  17435952 . 
  110. ^ Loeper, J.; Fragny, M. (1978). "Физиологическая роль кремния и его антиатеросклеротическое действие". Биохимия кремния и связанные с ним проблемы . стр. 281–296. doi :10.1007/978-1-4613-4018-8_13. ISBN 978-1-4613-4020-1.
  111. ^ Нильсен, Форрест Х. (1984). «Ультратрейс-элементы в питании». Annual Review of Nutrition . 4 : 21–41. doi :10.1146/annurev.nu.04.070184.000321. PMID  6087860.
  112. ^ Липпард, Стивен Дж.; Джереми М. Берг (1994). Принципы бионеорганической химии . Mill Valley, CA: University Science Books. стр. 411. ISBN 978-0-935702-72-9.
  113. ^ Мухаммад Ансар Фарук; Карл-Йозеф Диц (2015). «Кремний как универсальный игрок в биологии растений и человека: недооцененный и плохо понятый Мухаммад Ансар Фарук и Карл-Дж». Front. Plant Sci . 6 (994): 994. doi : 10.3389/fpls.2015.00994 . PMC 4641902. PMID  26617630 . 
  114. ^ "AAPFCO Board of Directors Mid-Year Meeting 2006" (PDF) . Ассоциация американских должностных лиц по контролю за продуктами питания для растений. Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2012 г. . Получено 2011-07-18 . Была сделана презентация для Excell Minerals, чтобы признать кремний признанным питательным веществом для растений
  115. ^ Миранда, Стивен Р.; Баркер, Брюс (4 августа 2009 г.). «Кремний: сводка методов извлечения». Harsco Minerals. Архивировано из оригинала 12 ноября 2012 г. Получено 18 июля 2011 г.
  116. ^ Science Lab.com. "Material Safety Data Sheet: Silicon MSDS". sciencelab.com . Архивировано из оригинала 23 марта 2018 г. Получено 11 марта 2018 г.
  117. ^ "CDC – NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям – кремний". www.cdc.gov . Получено 21.11.2015 .
  118. ^ Джейн А. Плант; Ник Вулвулис; К. Вала Рагнарсдоттир (2012). Загрязнители, здоровье человека и окружающая среда: подход, основанный на риске. Том 26. John Wiley & Sons. стр. 273. Bibcode : 2011ApGC...26S.238P. doi : 10.1016/j.apgeochem.2011.03.113. ISBN 978-0-470-74261-7. Получено 24 августа 2012 г. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )

Библиография

Внешние ссылки