硅硼橡胶 　 boron-silicone rubber　 分子主链中含有十硼硅笼形结构的一类硅橡胶。具有高度耐热老化性。碳十硼烷结构具高度缺电子性及超芳香性,起到能量储存作用;因体积大,对邻近基团可起屏蔽保护作用,因此硅硼橡胶的热稳定性和化学稳定性显著提高。经白炭黑补强、有机过氧化物硫化的硅硼橡胶,拉伸强度5.3 MPa,伸长率410%;300℃×500h失重9%;427℃×5h,失重2.1%;可在500℃下短期使用。

　SOI硅片　 silicon on insulator　 指呈现硅单晶层-绝缘体-硅衬底结构的硅片,绝缘体通常是SiO2。制备SOI硅片的方法有:① 注氧隔离(separation by implanted oxygen;SIMOX),即在硅片中注入大剂量氧离子,然后通过高温热处理形成SiO2埋层。②硅片键合法,实施这类方法最成功的是法国Soitec公司开发的Smart Cut?工艺,即将A硅片热氧化形成一定厚度的SiO2薄膜,接着采用离子注入法在SiO2薄膜下面注入大剂量的氢。将A硅片SiO2薄膜面键合在B硅片上,然后进行高温热处理,在此过程中,A硅片中会形成“氢气泡”并膨胀将硅片破裂,这样就在SiO2薄膜上方留下一硅层,最后进行化学机械抛光。通过上述步骤便形成了SOI硅片,而留下的A硅片可重复利用。③ 侧向外延法,即先在硅单晶衬底上生长一层SiO2薄膜,再在SiO2薄膜上刻槽,使硅单晶表面露出,然后再用化学气相沉积一层多晶硅薄膜,用激光或石墨条加热逐步熔化多晶硅,槽中多晶硅薄膜下方的单晶硅将成为籽晶使多晶硅薄膜再结晶成单晶硅薄膜。目前,Smart Cut?工艺是最主流的制备SOI硅片的工艺。利用SOI硅片制造集成电路,可以提高工作速度、减少漏电流、彻底消除闩锁效应和减少软误差的发生。

　SOS硅片　 silicon on sapphire　 指以蓝宝石(Al2O3单晶)为衬底的硅外延片。通常采用H2还原气氛下的SiH4热分解法在蓝宝石衬底上生长硅外延层。

　硅片吸杂工艺　 silicon gettering process　 指把硅片中金属等有害杂质吸收并固定在一定范围的区域中,从而降低器件工作区域中有害杂质浓度的工艺。吸杂通常包括杂质的释放、扩散和捕获三个效应。杂质被释放之后,经过扩散到达吸杂点并被捕获。硅片的吸杂工艺有两种:外吸杂和内吸杂。外吸杂主要是在硅片的背面引入吸杂点,当金属等有害杂质扩散到这些吸杂点而被固定住,从而达到吸除硅片中有害杂质的目的。典型的外吸杂方法主要包括:机械损伤、离子注入、Si3N4沉积、多晶硅沉积和磷或硼的扩散等。外吸杂工艺会在硅片中产生新的缺陷或者沾污。1977年,Tan和Rozgonyi等人首次提出将氧沉淀及其诱生缺陷作为有害金属杂质的吸杂点,并称之为本征吸杂(intrinsic gettering)或者内吸杂(internal gettering)。内吸杂工艺简言之就是在硅片近表面形成无缺陷的洁净区而在硅片体内形成高密度的氧沉淀及其诱生缺陷以作为有害杂质的吸杂点,其典型工艺有高温-低温-高温三步退火和美国MEMC公司开发的Magic Denuded Zone(MDZ)工艺,即高温快速热处理-低温-高温三步退火。

　硅氢加成反应　 hydrosilylation　 是指含Si—H基的硅化合物与不饱和有机化合物发生加成反应,生成有机硅化合物的反应。硅氢化反应一般采用以下三种方法:①含Si—H化合物直接与烯烃或炔烃在300℃和100~500大气压下进行反应。此法涉及高温、高压,且得到的多为低聚体。②利用紫外线、γ射线或有机过氧化物等引发的自由基硅氢化加成反应。此法的问题是在发生硅氢化反应的同时可能发生烯烃或炔烃的自聚。③用过渡金属(Pt、Pd、Rh等)及其络合物催化硅氢化反应。

　硅砂　 参见石英砂(687页)。

　硅酸钙镁:铕(Ⅱ),镝(Ⅲ)　 calcium magnesium silicate activated by europium dysprosium　 Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+。四方晶系,晶胞参数为a=b=7.8332,c=5.0069。发射光谱位于340~480nm,为一宽带激发,发射峰值位于528nm。合成方法:采用化学共沉淀法,按化学计量比称取,将Eu2O3和Dy2O3用HNO3溶解。然后,将溶解后的溶液加入Ca(NO3)2·4H2O、Mg(NO3)2·6H2O和Na2SiO3·9H2O混合溶液中,反应沉淀出硅酸钙、硅酸铕悬浮液,再通过NH3·H2O 调节悬浮液的pH值,沉淀出氢氧化镁,最后,经陈化、过滤、洗涤、干燥后得到前驱物,在还原气氛下煅烧得到绿色荧光粉。

　硅酸铝耐火材料　 aluminosilicate refractory　 以Al2O3和SiO2为主要成分的耐火材料。一般由耐火黏土、高铝矾土、硅线石族矿物等天然原料或刚玉、莫来石等人工合成原料制成。按制品中的Al2O3含量(15%~30%、30%~48%、>48%),可分为半硅质、黏土质和高铝质制品。

　硅酸镁晶体　 magnesium silicate crystal　 又称镁橄榄石,化学式为Mg2SiO4。属正交晶系。空间群Pbnm,晶胞参数a=4.76 Å,b=1.021 Å,c=5.99 Å。Mg2SiO4是橄榄石族矿物的一种。近年来发现Cr4+激活的镁橄榄石Cr3+:Mg2SiO4是一种可调谐激光晶体,它有可能在850~1400nm范围内有可调谐的激光输出,是迄今为止所发现的终态声子激光晶体中光谱范围最宽的一种。该类晶体可用提拉法生长。

　硅酸铁锂　 lithium iron silicate　 化学式为Li2FeSiO4,与金属锂相对应的锂离子脱出/嵌入电压为2.8V。硅酸铁锂具有与低温Li3PO4相似的结构,所有的阳离子都以四面体配位形式存在,存在单斜结构和正交结构,结构及晶胞参数与制备条件相关。作为锂离子电池正极材料,每摩尔硅酸铁锂理论上可以脱出两个锂离子,铁离子价态从+2价氧化为+4价,具有330mA·h/g的质量比容量。而实际上由于第二个锂离子脱出需要5V以上的电压,因此其实际可逆比容量只有约160mA·h/g。硅酸铁锂的循环性较差且电子电导率极低,约为10-12S/cm,纯相的硅酸铁锂合成比较困难,因而制约了其商业化应用。

　硅酸锌:锰(Ⅱ)　 zinc silicate activated by manganese　 Zn2SiO4:Mn2+。斜方六面体,a=b=13.95 Å,c=9.29 Å,相对密度4.20。激发峰分别位于136nm、151nm、172nm、199nm和234nm处,发射峰为500~550nm的宽带发射。合成方法:将ZnO、SiO2、MnCO3、助熔剂H3BO3按比例混合,在1200℃下烧结3h,再用去离子水将所得产物洗至中性,烘干就得到产物。在等离子显示(PDP)中主要用作绿粉。

　硅酸盐结构单位　 structure unit of silicate　 在种类繁多、化学组成复杂的硅酸盐中的原子排列,就其基本结构来说是很简明而有条理的。硅离子Si4+和氧离子O2-的离子半径比为0.29,相应于四面体的配位。以硅离子为中心,在其周围排布4个氧离子而构成的硅-氧正四面体结构就是硅酸盐的基本结构单位,符号为[SiO4]4-。[SiO4]4-按不同的排列方式构成各种硅酸盐结构。单个硅氧四面体构成岛状结构,如镁橄榄石(Mg2[SiO4])等,硅氧骨干被其他阳离子所隔开,彼此分离犹如孤岛,包括孤立的[SiO4]单四面体及[Si2O7]双四面体;两个硅氧四面体共用顶角构成环状结构,如硅钙石(Ca2[Si2-O7])等,[SiO4]四面体以角顶联结形成封闭的环,根据[SiO4]四面体环节的数目可以有三环、四环、六环,环还可以重叠起来形成双环;硅氧四面体以角顶联结成沿一个方向无限延伸的链,其中常见的有单链和双链,如耐火辉石(Mg2[Si2O6])等;硅氧四面体共用三个顶角构成层状结构,如叶蜡石(Al2[Si4O10](OH)2)等,[SiO4]四面体以角顶相连,形成在两度空间上无限延伸的层。层中每一个[SiO4]四面体以三个角顶与相邻的[SiO4]四面体相联结。硅氧四面体四个顶角全部与其相邻的四个[SiO4]四面体共用形成性架状结构,石英(SiO2)族矿物即具此结构。

　硅酸钇:铽(Ⅲ)　 yttrium silicate activated by teribum　 Y2SiO5:Tb3+,白色粉末,单斜晶系,晶胞参数 a=12.5013、b=6.7282、c=10.4217。相对密度4.441。其中激发光谱是Tb3+的位于230~300nm波长范围的4f→5d窄吸收带,峰值吸收位于254nm。发射光谱为Tb3+的特征发射谱线,545nm的5D4→7F5跃迁为其最强发射峰。合成方法:Y2O3、SiO2、Tb2O3及助熔剂在1350℃和还原气性气氛下用灼烧法制取。Tb3+掺杂的Y2SiO5是较好的阴极射线绿色发光材料。

　硅铁　 ferrosilicon　 用作脱氧剂或合金元素添加剂的铁和硅的合金,硅含量通常为45%~90%。采用碳素钢屑和石英、硅石、石英砂等为原料,加入碳质还原剂在电炉中冶炼生产。硅铁外表呈亮灰色,密度较低,且硅含量越高密度越小。GB/T 2272—2009对硅铁牌号和化学成分具有明确规定,其中硅含量75%的硅铁强度高,不易破碎和粉化,便于运输,故产量最大。硅系铁合金还包括工业硅(GB/T 2881—2014)中的冶金用硅、低碳硅铁、硅钙合金(YB/T 5051—2007)、硅铬合金(GB/T 4009—2008)、稀土硅铁合金(GB/T 4137—2004)、稀土镁硅合金(GB/T 4138—2004)、硅钡合金(YB/T 5358—2008)、硅铝合金(YB/T 065—2008)、硅钡铝合金(YB/T 066—2008)、硅钙钡铝合金(YB/T 067—2008)等。硅铁是炼钢最主要的脱氧剂和合金添加剂之一,绝大多数钢种采用硅铁脱氧,而很多结构钢、工具钢和电工钢中硅是重要是合金元素,故90%以上的硅铁用于炼钢。冶炼特殊钢种和非铁基合金时常用工业硅作脱氧剂。另外,铸铁中加入硅铁可改善铸铁的铸造性能和力学性能,促进石墨析出及球化。硅铁还可作为生产钼铁、钛铁等的还原剂。

　硅烷法多晶硅　 silane polysilicon　 是由硅烷分解获得的多晶硅。以日本小松公司提出的工艺为例,其涉及的化学反应如下:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si+4NH4ClSiH4+2MgCl2+4NH3,SiH4Si+2H2。上述第二步反应在0℃以下进行,因硼会形成稳定的BH3:NH3加成化合物,硼得到了有效的去除,其含量可达(0.01~0.02×10-9)的水平。然后,通过多塔板的分馏和分子筛吸附,使磷的含量小于0.01×10-9。最后,高纯硅烷在900℃左右分解成高纯多晶硅。硅烷法多晶硅的纯度比改良西门子法多晶硅的要高一些,但生产成本较高。