El documento trata sobre el silicio, germanio y galio. El silicio es un metaloide gris plateado y frágil que se encuentra principalmente en forma de cristales. Se usa en chips de circuitos integrados y células solares. El germanio es un metal gris azulado entre el silicio y el estaño que se emplea en lentes infrarrojos y sustratos para películas delgadas. El galio es un metal gris azulado similar al aluminio que se utiliza como semiconductor en rectificadores, transistores y diodos láser.
Silicio
Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso) después del oxígeno. 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.
Se utiliza en aleaciones para dar mayor resistencia aluminio, magnesio, cobre y otros mentales. También en la preparación de las siliconas y cerámica técnica. Es muy cotizados en la Industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. Las células fotovoltaicas para la conversión directa de energía solar en eléctrica utilizan obleas cortadas de cristales simples de silicio de grado electrónico.
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 álcalis. El germanio se encuentra muy distribuido en la corteza terrestre con una abundancia de 6.7 partes por millón (ppm). El germanio se halla como sulfuro o está asociado a los sulfuros minerales de otros elementos, en particular con los del cobre, zinc, plomo, estaño y antimonio.
- 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 didodos 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.
Galio
Elemento químico lo descubrió Lecoq de Boisbaudran en Francia en 1875. El galio sólido parece gris azulado cuando se expone a la atmósfera. El galio líquido es blanco plateado, con una superficie reflejante brillante. Su punto de congelación es más bajo que el de cualquier metal con excepción del mercurio (-39ºC o -38ºF) y el cesio (28.5ºC u 83.3ºF).
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 amtales. 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 tántalo impregnados con hidruro de galio. El galio ha dado exce
Sólidos cristalinos: Galio, Silicio y Germanio. Universidad TelesupLuis Palacios
Infografía de tres sólidos cristalinos: Galio, Silicio y Germanio, trabajo de investigación del curso de Física Electrónica de la Universidad Privada Telesup. Realizado por Luis Palacios Aguirre. Tutora: Kelly Condori Zamora.
2. Es un metaloide con marcado lustre metálico y sumamente
frágil.
Por lo regular, es
tetravalente en sus
compuestos, aunque
algunas veces es
divalente, y es
netamente
electropositivo en su
comportamiento
químico.
3. Estructura cristalina compuesta por
átomos de silicio (Si) formando una
celosía.
El silicio natural contiene 92.2% del isótopo de masa número 28, 4.7%
de silicio-29 y 3.1% de silicio-30.
4. Los chips de silicio se emplean en circuitos
integrados.
Las células fotovoltaicas para la conversión
directa de energía solar en eléctrica utilizan
obleas cortadas de cristales simples de silicio de
grado electrónico.
5. Elemento químico, metálico, gris plata,
quebradizo, símbolo Ge, número atómico
32, peso atómico 72.59, punto de fusión
937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición
2830ºC (5130ºF), con propiedades entre el
silicio y estaño.
6. 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.
7. Elemento químico, símbolo Ga, número
atómico 31 y peso atómico 69.72. lo
descubrió Lecoq de Boisbaudran en Francia
en 1875. El galio sólido parece gris azulado
cuando se expone a la atmósfera.
El galio es
semejante
químicamente al
aluminio. Es
anfótero, pero poco
más ácido que el
aluminio.
8. 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.