El documento describe las propiedades y aplicaciones del silicio, germanio y galio. El silicio se utiliza principalmente en la fabricación de chips de computadora, células solares y aleaciones. El germanio se usa como semiconductor y en lentes infrarrojas. El galio se emplea en circuitos integrados y dispositivos optoelectrónicos como diodos láser.

2.  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.
 Describiremos la estructura cristalina, propiedades y
aplicaciones del Silicio, Germanio y Galio.
INTRODUCCIÓN

3.  El nombre "silicio" deriva del latín "silex"
(pedernal). Este nombre proviene de
que los compuestos de silicio eran de
gran importancia en la prehistoria: las
herramientas y las armas, hechas de
pedernal, una de las variedades del
dióxido de silicio, fueron los primeros
utensilios del hombre.(1)
EL SILICIO

4.  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.
 Número atómico: 14.
 Símbolo químico: Si.
 Punto de fusión :16,7 grados Kelvin o
de 1413,85 grados celsius o grados
centígrados.
 Punto de ebullición : de 31,3 grados
Kelvin o de 2899,85 grados celsius o
grados centígrados.
PROPIEDADES (2)

5. PROPIEDADES QUIMICAS DEL SILICIO

6. ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO
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.

7. http://solete.nichese.com/silicio.html
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina3.htm
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm
http://www.trituradoras-de-piedra.org/trituradora-de-piedra/trituradora-de-silice.html
http://www.elmet.com.mx/category/carburo-de-silicio-oxido-de-aluminio/
APLICACIONES
• Como material refractario, se usa
en cerámicas, vidriados y
esmaltados.
• Como elemento fertilizante en
forma de mineral primario rico en
silicio, para la agricultura.
• Como elemento de aleación en
fundiciones.
• Fabricación de vidrio para
ventanas y aislantes.
• El carburo de silicio es uno de los
abrasivos más importantes.
• Se usa en láseres para obtener una
luz con una longitud de onda de
456 nm.
• La silicona se usa en medicina en
implantes de seno y lentes de
contacto..

8.  Utilizado para producir chips para ordenadores.
 Las células fotovoltaicas para conversión directa de
energía solar en eléctrica utilizan obleas cortadas de
cristales simples de silicio de grado electrónico.
 El silicio hiperpuro puede doparse con boro, galio,
fósforo o arsénico, aumentando su conductividad;
USOS: fabricación de transistores, rectificadores y
otros dispositivos de estado sólido empleados en
electrónica.
 Se utiliza en aleaciones para dar mayor resistencia a
aluminio, magnesio, cobre y otros metales.
 La sílice (arena) es el principal ingrediente del
vidrio,Las siliconas son derivados poliméricos del
silicio. Se utilizan para juguetes, lubricantes,
películas impermeables, implantes para cirugía
estética, y entre otros usos industriales.
APLICACIONES (3)
(4)

9. 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.
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.

10. EL GERMANIO(5)
Ge GERMANIO 32
Peso atómico 72,64 g/mol
Estados oxidación 4
Punto de fusión 1211,5 K
Punto de ebullición 3107 K
Densidad 5,32 g/cm³
Configuración electrónica [Ar] 3d10 4s2p2
Propiedades ácido/base Anfótero
Estructura cristal Cúbico, centrado en cara
Electronegatividad 2,01
Calor de vaporización 334,3 kJ/mol
Calor de fusión 31,8 kJ/mol
Conductividad eléctrica 0,0 W-¹m-¹
Conductividad térmica 59,9 Wm-¹K-¹ (a 300 K)
Calor específico 0,32 Jg-¹K-¹ (a 300 K)
(5) http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/ge.htm

11. 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 elmento
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.

12. Los cristales especiales de germanio
se usan como sustrato para el
crecimiento en fase vapor de
películas finas de GaAs y GaAsP en
algunos diodos emisores de luz.
Se emplean lentes y filtros de
germanio en aparatos que operan en
la región infrarroja del espectro.

13.  El germanio se utiliza como material semiconductor, junto al silicio,
en circuitos integrados de alta velocidad.
 Se está planteando sustituir al silicio por germanio para hacer
chips miniaturizados.
 También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos didodos
LED.
 Se puede utilizar en los paneles solares.
 El germanio se combina con el oxígeno para su uso en las lentes
de las cámaras y la microscopía.
 Para la fabricación del núcleo de cables de fibra óptica.
APLICACIONES(8)

14. Aplicaciones del Germanio
Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución
por materiales más económicos.
El germanio tiene aplicaciones electrónicas,
con ella se elabora radares y amplificadores
de guitarras eléctricas usados por músicos
nostálgicos del sonido de la primera época
del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos
integrados de alta velocidad. También se
utilizan compuestos sandwich Si/Ge para
aumentar la movilidad de los electrones en el
silicio (streched silicon). Se emplea también
en la Óptica de infrarrojos: Espectroscopios,
sistemas de visión nocturna y otros equipos.
Lentes, con alto índice de refracción, de
ángulo ancho y para microscopios, En joyería
se usa la aleación Au con 12% de germanio,
se usa como elemento endurecedor del
aluminio, magnesio y estaño.

15.  El galio es una sustancia plateado
blanda y se funde a temperaturas
ligeramente superiores a la temperatura
ambiente. Fue descubierto en 1875 por
el químico francés Paul Emile Lecoq de
Boisbaudran.
 El estado del galio en su forma natural
es sólido. pertenece al grupo de los
metales del bloque p.
 El número atómico : 31.
 Símbolo químico : Ga.
 Punto de fusión : 302,91ºK ó 29,76ºC.
 Punto de ebullición : 24,7 grados
Kelvin.
EL GALIO

16. Galio
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 cesio,
mercurio y rubidio) e incluso cuando se
sostiene en la mano por su bajo punto
de fusión (28,56 °C). El rango de
temperatura en el que permanece
líquido es uno de los más altos de los
metales (2174 °C separan sus punto de
fusión y ebullición) y la presión de vapor
es baja incluso a altas temperaturas. El
metal se expande un 3,1% al solidificar
y flota en el líquido al igual que el hielo
en el agua.
Presenta una acusada tendencia
a subenfriarse por debajo del
punto de fusión (permaneciendo
aún en estado líquido) por lo que
es necesaria una semilla (un
pequeño sólido añadido al
líquido) para solidificarlo. La
cristalización no se produce en
ninguna de las estructuras
simples; la fase estable en
condiciones normales es
ortorrómbica, con 8 átomos en
cada celda unitaria en la que
cada átomo sólo tiene otro en su
vecindad más próxima a una
distancia de 2,44 Å y estando los
otros seis a 2,83 Å. En esta
estructura el enlace químico
formado entre los átomos más
cercanos es covalente siendo la
molécula Ga2 la que realmente
forma el entramado cristalino

17.  PROPIEDADES FISICAS
 Densidad / g dm-3: 5907 (293 K)
6113.6 (m.p.)
 Volumen molar / cm3mol-1:11.80 (293 K)
11.40 (m.p.)
 Resistencia eléctrica / μΩcm:17.4 (20 °C)
 Es un elemento metálico que se mantiene
en estado líquido en un rango de
temperatura más amplio que cualquier otro
elemento(10)
PROPIEDADES

18. GALIO: APLICACIONES
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.

19. Aplicaciones del Galio
La principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es
la construcción de circuitos integrados y dispositivos
optoelectrónicos como diodos láser y LED. Por su
intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar
superficies de vidrio y porcelana se utiliza en la
construcción de espejos. Se emplea para dopar
materiales semiconductores y construir dispositivos
diversos como transistores. En termómetros de alta
temperatura por su bajo punto de fusión.
En medicina nuclear se emplea el galio como
elemento trazador (escáner de galio) para el
diagnóstico de enfermedades inflamatorias o
infecciosas activas, tumores y abscesos ya que se
acumula en los tejidos que sufren dichas patologías. El
isótopo Ga-67 se inyecta en el torrente sanguíneo a
través de una vena del brazo en la forma de citrato de
galio realizándose el escáner 2 o tres días después
para dar tiempo a que éste se acumule en los tejidos
afectados. Posteriormente se elimina principalmente en
la orina y las heces. La exposición a la radiación es
inferior a la debida a otros procedimientos como los
rayos X o TAC

20.  El uso principal del galio es en semiconductores, en circuitos de
microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos, para
fabricar diodos LED de color azul y violeta y diodos láser.
 El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a
estabilizar el plutonio.
 El galio se usa como un componente en algunos tipos de
paneles solares.
 En la producción de espejos.
 El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se
utiliza en muchos termómetros médicos.
 El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda
reaccionar con el agua y generar hidrógeno.
 En aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales de galio se
usan para tratar a personas con exceso de calcio en su sangre.
APLICACIONES(11)

21. •http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/detalle/article/desarroll
an-propiedades-opticas-del-silicio/index.html
•http://www.electronica2000.net/curso_elec/leccion43.htm
•http://estadosolidodelaquimica.blogspot.com/
•http://eltamiz.com/2008/02/02/conoce-tus-elementos-el-silicio/
Electrónicas:
FUENTES DE INFORMACIÓN
http://www.periodni.com/es/ga.html
http://www.periodni.com/es/ga.html
http://elementos.org.es/galio
 http://solete.nichese.com/silicio.html
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina3.h
tm
 http://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm
 http://www.trituradoras-de-piedra.org/trituradora-de-piedra/trituradora-de-
silice.html
 http://www.elmet.com.mx/category/carburo-de-silicio-oxido-de-aluminio/

22.  http://myprofetecnologia.wordpress.com/2013/02/25/nuevos-materiales-iii-el-silicio/
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_7.htm
 http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/tipo-P.asp
 http://www.hd-tecnologia.com/amd-reduce-su-pedido-de-obleas-de-silicio/
 http://www.muycomputer.com/2011/01/31/actualidadnoticiasmolibdenita-adios-al-
silicio_we9erk2xxddn9p-awoz241ogit7cyzyi3sndui_vts2x_xsjjd4caadcr8onhu0g
 http://www.oni.escuelas.edu.ar/2001/cordoba/electronica/transistor.htm
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3%A1vel
 http://www.paraquesirvelasabila.net/tag/germanio-en-aloe-vera/
 http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/ver.php?id_imagen=pq3zwfv16bxdjtmf
 http://institutomodernoamericano.edu.co/moodle/grados/decimo/profundi/quim/qui_11_
0001_032.htm
 http://spanish.alibaba.com/product-gs/infrared-germanium-lens-ge-lenses-
246611125.html
 http://elrinconcitoalpiste.wordpress.com/2010/11/09/diodo-laser/
 http://www.mcbtec.com/fuentes_lineales.htm