1. Sólidos Cristalinos
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura
periódica y ordenada, como consecuencia tienen una
forma que no cambia salvo por la acción de fuerzas
externas. Cuando se aumenta la temperatura, los
sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las
moléculas ya no permanecen en posiciones
fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo
suficientemente grande para que el líquido pueda
cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de
volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene

2. Tipos de sólidos cristalinos
Silicio
El silicio es el segundo elemento del planeta más
abundante, el primero es el oxígeno. Pertenece a la
familia de los carbonoideos en la tabla periódica.
Tiene 14 electrones y 14 protones, pero en
términos de interés, solo nos interesan los 4
electrones que dispone en su zona de valencia. Se
presenta en la naturaleza de dos formas
distintas, una amorfa y otra cristalizada. En su
forma amorfa tiene un color marrón, en su variante
cristalizada tiene forma de octaedros de color azul
grisáceo. Es más activo en su forma amorfa que en
su forma cristalizada.

3. • La cristalinidad. Es un factor
esencial, dependiendo de la cristalinidad se
podrá ejecutar un método u otro para extraer
y utilizar el elemento. La cristalinidad se
refiere a la disposición que tienen los átomos
en la estructura cristalina. El silicio se puede
encontrar en tres estados cristalinos:
monocristalino, policristalino y amorfo

4. • Absorción. Nos referimos al coeficiente de
absorción que tienen los elementos sobre la
luz, o mejor dicho, sobre unas longitudes de
onda. Si un material dispone de un
coeficiente pequeño significará que tiene
poca absorción. Por esto, las células de silicio
cristalino tienen un espesor
considerable, porque su coeficiente no es
elevado.

5. Estructura del silicio

6. • Como podemos observar en el dibujo, el
átomo de silicio presenta un enlace covalente,
esto quiere decir que cada átomo está unido a
otros cuatro átomos y compartiendo sus
electrones de valencia. Es así, porque de otra
manera el silicio no tendría el equilibrio en la
capa de valencia, necesita 8 electrones para su
estabilidad. El enlace covalente lo forman
todos los elementos del grupo IV de la tabla
periódica, al cual pertenece el silicio

7. • Al aplicarle energía externa, ya sea de calor o de
luz, se rompen los enlaces quedando un electrón
libre por cada enlace roto, pero a su vez, se tiene
un hueco vacío, el que ocupaba el electrón. De
esta forma se obtiene corriente eléctrica, por el
movimiento de los electrones hacía los
potenciales positivos y del movimiento de los
huecos hacía los potenciales negativos. Esto
sucede así siempre que se utiliza al silicio como
un semiconductor intrínseco.

8. • Cuando queremos usar el silicio como
semiconductor extrínseco, se colocan
impurezas en el enlace covalente, lo cual
hace que sea más fácil ganar o perder un
electrón. Pero esto, lo veremos en la
página destinada a la unión N-P.

10. Propiedades del Silicio
• 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

11. Propiedades atómicas del silicio
• La masa atómica de un elemento está determinado por la masa
total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo
átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición
donde encontrar el silicio dentro de la tabla periódica de los
elementos, el silicio se encuentra en el grupo 14 y periodo 3. El
silicio tiene una masa atómica de 28,0855 u.
• La configuración electrónica del silicio es [Ne]3s2 3p2. La
configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la
cual los electrones están estructurados en los átomos de un
elemento. El radio medio del silicio es de 1,0 pm, su radio atómico o
radio de Bohr es de 1,1 pm, su radio covalente es de 1,1 pm y su
radio de Van der Waals es de 2,0 pm. El silicio tiene un total de 14
electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa
tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones y en su tercera
capa tiene 4 electrones.

12. Germanio
• Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco
grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a
temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura
cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y
alcalis.
• Forma gran número de compuestos organometálicos y
es un importante material semiconductor utilizado en
transistores y fotodetetores. A diferencia de la mayoría
de semiconductores, el germanio tiene una pequeña
banda prohibida (band gap) por lo que responde de
forma eficaz a la radiación infrarroja y puede usarse en
amplificadores de baja intensidad.

13. Propiedades del Germanio
• El germanio 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 germanio, son semiconductores.
• El estado del germanio en su forma natural es sólido. El
germanio es un elemento 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

14. Propiedades atómicas del germanio
• La masa atómica de un elemento está determinado por la masa
total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo
átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición
donde encontrar el germanio dentro de la tabla periódica de los
elementos, el germanio se encuentra en el grupo 14 y periodo 4. El
germanio tiene una masa atómica de 72,64 u.
• La configuración electrónica del germanio es [Ar]3d10 4s2 4p2. La
configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la
cual los electrones están estructurados en los átomos de un
elemento. El radio medio del germanio es de 1,5 pm, su radio
atómico o radio de Bohr es de 1,5 pm y su radio covalente es de 1,2
pm. El germanio tiene un total de 32 electrones cuya distribución es
la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda
tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la
cuarta, 4 electrones

15. Imágenes del germanio

16. Galio
• Elemento químico, símbolo Ga, número atómico 31 y peso atómico
69.72. lo descubrió Lecoq de Boisbaudran en Francia en 1875. Tiene un
gran intervalo de temperatura en el estado líquido, y se ha
recomendado su uso en termómetros de alta temperatura y
manómetros. En aleación con plata y estañó, el galio suple en forma
adecuada la amalgama en curaciones dentales; también sirve para
soldar materiales no metálicos, incluyendo gemas o metales. El
arseniuro de galio puede utilizarse en sistemas para transformar
movimiento mecánico en impulsos eléctricos. Los artículos sintéticos
superconductores pueden prepararse por la fabricación de matrices
porosas de vanadio o tántalio impregnados con hidruro de galio. El
galio ha dado excelentes resultados como semiconductor para uso en
rectificadores, transistores, fotoconductores, fuentes de luz, diodos
láser o máser y aparatos de refrigeración

17. Propiedades del galio
• 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

18. Propiedades atómicas del Galio
• La masa atómica de un elemento está determinado por la masa
total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo
átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición
donde encontrar el galio dentro de la tabla periódica de los
elementos, el galio se encuentra en el grupo 13 y periodo 4. El galio
tiene una masa atómica de 69,723 u.
• La configuración electrónica del galio es [Ar]3d10 4s2 4p1. La
configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la
cual los electrones están estructurados en los átomos de un
elemento. El radio medio del galio es de 1,0 pm, su radio atómico o
radio de Bohr es de 1,6 pm, su radio covalente es de 1,6 pm y su
radio de Van der Waals es de 1,7 pm. El galio tiene un total de 31
electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa
tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera
capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 3 electrones

19. Imágenes del Galio