mpce

Chrisnael Saavedra Ruiz

O silício

Do ponto de vista tecnológico, os principais materiais semicondutores da atualidade são o Ge, o AsGa e principalmente, o Silício, já que é base de toda a indústria dos Circuitos Integrados.
O silício (Si) ,segundo elemento em abundância na crosta terrestre, estando logo após o oxigênio, foi preparado pela primeira vez em 1984 por Jons Jacob Berzelius (Figura 1)

Figura 1

O silício de numero atômico 14, é um solido duro, de cor cinza escuro. Sua estrutura cristalina é semelhante à do diamante e suas reações químicas são semelhantes as do carbono. Devido à sua estrutura eletrônica muito peculiar, o silício é extremamente importante na indústria eletrônica, como semicondutor. Para isso, o silício de alta pureza é dopado, isto é, impurificado com outros elementos, tais como boro, fosforo e arsênio. Esse processo forma materiais semicondutores, que são os materiais básicos na construção de chips de computadores, transistores e vários outros componentes de Circuitos integrados.

Obtenção de silício:
A sua produção e purificação passam por vários níveis iniciando-se com areia ou quartzo que são reduzidos com coque em fornos de arco, resultando o silício de qualidade metalúrgica, com uma pureza de 98-99%. O processo de purificação do MG-Si (Metallurgical Grade Silicon) para obtenção do silício de grau electrónico, designado pela indústria como silício policristalino (poly-Si), é feito por via gasosa, fazendo reagir o Si com HCl, resultando nos gases da família dos silanos. Os principais gases utilizados são o silano, SiH4, e o triclorosilano, SiHCl3, que passam por destilações sucessivas até atingirem a pureza máxima.
A obtenção de silício monocristalino é feito pela técnica de Czochralski (CZ) – Figura 2 - e em pequena escala pela técnica de Fusão de Zona (FZ – Float Zone).

Figura 2

A utilização de substratos de silício é o ideal por não constituírem fonte de contaminação (Si de elevada pureza), e