Allotroper av kisel

Allotroper av kisel är strukturellt varierade former av kisel .

Amorf

Amorft kisel har formen av ett brunt pulver.

Kristallin

Kristallint kisel har en metallisk lyster och en gråaktig färg. Enkristaller kan odlas med Czochralski-processen . Kristallint kisel kan dopas med grundämnen som bor , gallium , germanium , fosfor eller arsenik . Dopat kisel används i elektroniska enheter i fast tillstånd, såsom solceller, likriktare och datachips.

Kisel kristalliserar i samma mönster som diamant , synligt som två genomträngande ansiktscentrerade kubiska primitiva gitter . Kuben mäter 0,543 nm på en sida.

Silicen

Silicene är ett tvådimensionellt system med en hexagonal bikakestruktur som liknar den för grafen . Silicen har andra egenskaper än grafen. Den har en periodiskt bucklig topologi ; mellanskiktskopplingen är mycket starkare; och dess oxiderade form, 2D-kiseldioxid , har en annan kemisk struktur än grafenoxid . Det skapades första gången 2010.

Penta-silicene är ett tvådimensionellt system med femkantig struktur som liknar den för penta-grafen . Strukturen syntetiserades första gången 2005.

Si
₂₄

Si
₂₄ är en ortorombisk kristallin Si- allotrop . Den syntetiserades första gången 2014. Att skapa allotropen innebar att bilda Na
₄ Si
₂₄ , en polykristallin förening med hjälp av en tantalkapsel , hög temperatur och en 1 500 ton multi-städpress som gradvis nådde ett tryck på 10 gigapascal (1 500 000 psi) . Därefter "avgasades" den i vakuum vid 400 K (127 °C; 260 °F) i åtta dagar. Resultatet var en struktur av zeolittyp .

Si
₂₄ har ett kvasidirekt bandgap (särskilt ett litet och nästan platt indirekt bandgap ). Det kan leda elektricitet mer effektivt än diamantstrukturerat kisel. Den kan absorbera och avge ljus. Den består av fem-, sex- och åttaledade ringar. Små atomer och molekyler kan passera genom de tillhörande hålen.

Si24 kan dopas som både p- . och n -typ , och dopämnena joniseras lätt Bor och fosfor är de mest troliga dopämnena.

Potentiella tillämpningar inkluderar energilagring och filtrering.

4H kisel

4H-kisel är en bulk, högordnad hexagonal 4-lagers kristallin form
_av Si24 . Optiska absorptionsmätningar avslöjade ett indirekt bandgap nära 1,2 eV , i överensstämmelse med första principberäkningar.

Silicyn

1-dimensionell silicyn är analog med kolallotropen karbyn , som är en lång kedja av kisel istället för kol. 2-dimensionell silicyn är analog med kolallotrop grafyn .