El documento describe las propiedades y aplicaciones del silicio, galio y germanio. El silicio tiene una estructura cristalina covalente y se utiliza principalmente en la fabricación de chips de computadora. El galio es un metal blando que funde cerca de la temperatura ambiente y se usa en semiconductores y aleaciones de bajo punto de fusión. El germanio tiene una estructura cúbica y también se usa como semiconductor en transistores y detectores infrarrojos.

1. FÍSICA ELECTRÓNICA
Sólidos Cristalinos
ALUMNO : RICHARD ARMAS CASTAÑEDA
 Silicio
 Galio
 Germanio

2. Describe su estructura cristalina
Propiedades
Aplicaciones
Temas :

3. Símbolo: Si
Configuración electrónica: Ne 3s2 3p2
Punto de fusión: 1.414 °C
Número atómico: 14
Radio atómico: 117,6 pm
Masa atómica: 28,0855 ± 0,0003 u
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.
Silicio

4. El silicio a temperatura ambiente se presenta en
forma amorfa y cristalizada.
El primero es un polvo parduzco, más activo
que la variante cristalina, que se presenta
en octaedros de color azul grisáceo y brillo
metálico.
Su átomo consta de 14 protones, 14 electrones y
14 neutrones
2
3
1
1
2
3

5. Estructura Cristalina
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 el segundo elemento más
abundante en la corteza terrestre
(27,7% en peso) después del
oxígeno.

6. 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.
Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas
tetrafluoruro de silicio, SiF4 , y es atacado por los ácidos
nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio
formado inhibe la reacción.
El silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No
existe en estado libre, sino que se encuentra en forma
de dióxido de silicio y de silicatos complejos.

7. • El cristal es muy duro (raya el vidrio), poco soluble y brillo
metalizado. Es importantísimo, debido a su carácter semiconductor,
en la industria informática ya que es necesario para la fabricación
de chips y transistores.
• También es utilizado en la fabricación de cementos y ladrillo.
Resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los
halógenos y las bases diluidas.
• Es relativamente inerte.

8. Aplicaciones
1. Utilizado para producir chips para ordenadores.
2. Las células fotovoltaicas para conversión directa de energía solar en
eléctrica utilizan obleas cortadas de cristales simples de silicio de
grado electrónico.
3. Se utiliza como integrante de aleaciones para dar mayor resistencia a
aluminio, magnesio, cobre y otros metales.
4. La arena y arcilla (silicatos) se usan para fabricar ladrillos y
hormigón; son un material refractario que permite trabajar a altas
temperaturas.

9. 5.- La sílice (arena) es el principal ingrediente del vidrio, uno de los
materiales más baratos con excelentes propiedades mecánicas,
ópticas, térmicas y eléctricas.
6.- Las siliconas son derivados poliméricos del silicio. Se utilizan para
juguetes, lubricantes, películas impermeables, implantes para cirugía
estética,
7.- El carburo de silicio se utiliza como abrasivo importante, para
componentes refractarios.

10. El galio es un elemento químico de la tabla periódica de
número atómico 31 y símbolo Ga.
El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y
plateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajas
temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la del
ambiente (como mercurio y rubidio)

11. Símbolo: Ga
Configuración electrónica: Ar 3d10 4s2
4p1
Punto de fusión: 29,77 °C
Descubrimiento: 1875
Número atómico: 31
Masa atómica: 69,723 ± 0,001 u
Estructura Cristalina
Ortorrómbica

12. Propiedades
 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 ametales.
 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.

13. Aplicaciones
• Se emplea en el dopado de semiconductores y en la fabricación de
dispositivos de estado sólido como: transistores, diodos, células solares, etc.
• El 72Ga se emplea en el diagnóstico y terapia de tumores óseos.
• Se utiliza en aleaciones con bajo punto de fusión.
• El arseniuro de galio se usa para convertir la electricidad en luz coherente
(láser).

14. • Con hierro, litio, magnesio, itrio y gadolinio forma materiales magnéticos.
• El galato de magnesio, con impurezas de iones divalentes, se utiliza en la
pólvora de fósforos activados con luz ultravioleta.
• El galio se utiliza para la detección de neutrinos solares.

15. Germanio
El germanio es un
elemento químico
con número atómico
32, y símbolo Ge
perteneciente al
grupo 4 de la tabla
periódica de los
elementos.

16. Estructura Cristalina
Cúbica
El germanio es divalente o tetravalente.
Los compuestos divalentes (óxido, sulfuro
y los halogenuros) se oxidan o reducen
con facilidad. Los compuestos
tetravalentes son más estables. Los
compuestos organogermánicos son
numerosos y, en este aspecto, el
germanio se parece al silicio.

17. Propiedades
 El primer dispositivo de estado sólido,
el transistor, fue hecho de germanio.
Los cristales especiales de germanio se
usan como sustrato para el crecimiento
en fase vapor de películas finas de
GaAs y GaAsP.
 Se emplean lentes y filtros de germanio
en aparatos que operan en la región
infrarroja del espectro. Mercurio y
cobre impregnados de germanio son
utilizados en detectores infrarrojos.
 Los aditivos de germanio incrementan
los Amper-horas disponibles en
acumuladores.

18. Aplicaciones
- Se utiliza como semiconductor.
- El germanio dopado con arsénico, galio, u otros
elementos se utiliza como transistor.
- El óxido de germanio se aplica en lentes gran
angular de cámaras y en objetivos de microscopio.
- El germanio se utiliza como detector de la
radiación gamma

19. Fuentes de Información :
 http://blog.hola.com/farmaciameritxell/2012/01/el-silicio-un-mineral-
indispensable-para-el-buen-funcionamiento-del-organismo.html
 http://www.silicio.com.do/2011/07/silicio-com-do-todo-lo-que-necesitas-
saber-sobre-tecnologia-en-rd/
 http://atomos3veritas.wikispaces.com/Si+-+Silicio
 http://aquiyahorablog.wordpress.com/2010/09/12/nitruro-de-galio/
 http://rightnowplus.org/EC/es/3883/1/web/n/tecnologia/el-nitruro-de-
galio-en-la-iluminacion/
 http://elementos.org.es/galio
 http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm
 http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/ge.htm