Silicium, Klumpen. 99,9%

Silizium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Si und der Ordnungszahl 14. Es steht in der 4. Hauptgruppe (Kohlenstoffgruppe) bzw. der 14. IUPAC-Gruppe und der 3. Periode des Periodensystems der Elemente. Gemessen am Massenanteil ist es nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in der Erdhülle.

Silizium ist ein klassisches Halbmetall, hat also Eigenschaften sowohl von Metallen als auch von Nichtmetallen und ist ein elementarer Halbleiter. Reines, elementares Silizium hat eine grauschwarze Farbe und einen typisch metallischen, oft bronzenen bis bläulichen Schimmer.

Silizium ist extrem wichtig für die Elektronik und wird von 2018 bis 2019 auch zur Definition des Kilogramms in isotopenreiner Form verwendet. Elementares Silizium ist für den menschlichen Körper nicht toxisch, aber Silizium ist in gebundener Silikatform für den Menschen wichtig. Der menschliche Körper enthält etwa 20 mg/kg Körpergewicht Silizium; Gewicht nimmt mit dem Alter ab.

1947 entdeckten John Bardeen, Walter Brattain und William Shockley den einstellbaren elektrischen Widerstand, den Transistor, zunächst auf einem Einkristall aus Germanium. Erst später konnte das verbindungsfreundliche Silizium in der für elektronische Zwecke erforderlichen Reinheit isoliert werden. 1958 entwickelten Robert Noyce von Fairchild und Jack S. Kilby von Texas Instruments unabhängig voneinander die integrierte Schaltung (IC) auf einem Siliziumchip. Seit etwa 1970 ist Silizium das Basismaterial der meisten Produkte in der Halbleiterindustrie und das Basismaterial für viele Sensoren und andere mikromechanische Systeme (z. B. Hebelarm in einem Rasterkraftmikroskop). Silizium ist auch der Grundbestandteil der meisten Solarzellen.

Im November 2005 wurden die ersten vielversprechenden Testergebnisse mit Siliziumlasern gemeldet.

Da sich Silizium beim Erstarren ausdehnt, während die meisten Materialien schrumpfen, wird es mit vielen Gießereilegierungen legiert. Gusseisen enthält beispielsweise immer etwa 2 % Si. Von Bedeutung sind insbesondere Aluminium-Silizium-Legierungen, bei denen der Si-Gehalt bis zu 20 % betragen kann. Dies ist der Haupttyp aller Aluminiumgussmaterialien.

Da Silizium flexibel und nicht magnetisch ist, bestehen die Spiralfedern in einigen Armbanduhren aus Silizium.

Technische Daten:

Formel: Si

Molmasse: 28,09 g/mol

Dichte: 2,33

Schmelzpunkt: 1410 C

Siedepunkt: 2355 C

CAS: 7440-21-3