Este documento describe las propiedades de cuatro elementos sólidos cristalinos: silicio, germanio, galio y sus aplicaciones. El silicio y el germanio cristalizan en la misma estructura que el diamante y se utilizan como semiconductores. El galio es un metal líquido a temperatura ambiente y se usa en semiconductores, diodos LED y paneles solares.

1. SÓLIDOS CRISTALINOS
Curso: Física Electrónica
Alumno: Ferni Francisco Nogueira Linari
Profesor: Roberto Rodríguez Cahuana

2. SILICIO
El silicio es un elemento químico metaloide, número
atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de
los elementos formando parte de la familia de los
carbonoideos de símbolo Si.

3. Propiedades
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En
forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y
color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción
de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El
silicio transmite más del 95 % de las longitudes de onda de la radiación
infrarroja.
Polvo de silicio.

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

5. Aplicaciones
Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la
cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante,
tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material
básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores,
pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. Su uso más popular era
hasta hace poco en la fabricación de vidrios para ventanas.

6. GERMANIO
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, su símbolo químico es Ge. El punto de fusión
del germanio es de 1211,4 grados Kelvin o de 939,25 grados celsius, su punto de
ebullición es de 3093 grados Kelvin o de 2820,85 grados celsius o grados
centígrados.

7. Propiedades
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 álcalis.
Forma gran número de compuestos organometálicos y es un importante material
semiconductor utilizado en transistores y fotodetectores. 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.

8. Estructura cristalina
El germanio y el silicio tienen una estructura cristalina como la del diamante, cada
átomo está rodeado por otros cuatro átomos formando una red cristalina. En las
capas exteriores del átomo de germanio, al igual que en los de silicio, hay cuatro
electrones que realizan la unión química entre los átomos. Dichos electrones se
llaman electrones de valencia.

9. Aplicaciones
El germanio se utiliza como material semiconductor. Se usa generalmente, junto al
silicio, en los circuitos integrados de alta velocidad para mejorar su rendimiento. En
algunos casos se está planteando sustituir al silicio por germanio para hacer chips
miniaturizados.
También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos diodos LED.
Algunos pedales de guitarra contienen transistores de germanio para producir un
tono de distorsión característico.
Se puede utilizar en los paneles solares. De hecho, los robots exploradores de marte
contienen germanio en sus células solares

10. GALIO
El nombre de este extraño elemento proviene del latín Gallia, con el cual se nombraba
a Francia en la antigüedad. No obstante, en su origen etimológico también está
presente el término en latín: gallus, una traducción de su descubridor, el químico
francés Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran que literalmente significa “gallo”, nombre
del primer hombre de ciencias que reconoció al galio como un elemento químico.
Número atómico: 31 Masa atómica: 69,723
Símbolo atómico: Ga
Punto de fusión: 29,76° C Punto de ebullición: 2204° C

11. Propiedades
El galio es un metal de post-transición. En su forma pura, es sólido, con un color
plateado y blanquecino, con características muy peculiares. Se trata de un elemento
químico que no existe libre en la naturaleza, que se crea artificialmente (surge como
subproducto en la fabricación del aluminio) y que junto al mercurio, el cesio y el
rubidio, constituyen los únicos 4 metales capaces de mantenerse en estado líquido a
temperatura ambiente.

12. Aplicaciones
El uso principal del galio es en semiconductores, donde se utiliza comúnmente en
circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en
la fabricación de diodos LED de color azul y violeta y diodos láser.
El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el plutonio.
Se puede utilizar en el interior de un telescopio para encontrar neutrinos.
El galio se usa como un componente en algunos tipos de paneles solares.
También se utiliza en la producción de espejos.

13. Estructura Cristalina
Estructura cristalina(ortho), parametro de red(a=4.5258 b= 4.5186 c= 7.6570 todos
en angtroms).

14. BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
http://elementos.org.es/germanio
http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
http://www.ojocientifico.com/4541/caracteristicas-del-galio
https://www.google.com.pe/#q=estructura+cristalina+del+galio&start=20