เกร็ดความรู้ ซิลิคอน by SO OK
เกร็ดความรู้ ซิลิคอน
ซิลิคอน (Silicon) คือธาตุสารกึ่งตัวนำสำคัญที่พบมากบนเปลือกโลก (ในรูปซิลิกา) ใช้ทำชิปอิเล็กทรอนิกส์, แผงโซลาร์เซลล์, แก้ว, เซรามิก, และผสมโลหะ; ส่วน ซิลิโคน (Silicone) คือพอลิเมอร์ที่ใช้ทำกาวอุดรอยรั่ว, สารหล่อลื่น, เครื่องสำอาง, ยา, และอุปกรณ์การแพทย์ คุณสมบัติเด่นคือทนความร้อน, ทนสารเคมี, เป็นฉนวนไฟฟ้า, ยืดหยุ่น, และกันน้ำ แม้ชื่อคล้ายกัน แต่คือคนละอย่าง.
เกร็ดความรู้เกี่ยวกับ ซิลิคอน (Silicon - Si) (ธาตุ)
ธาตุสำคัญ: เป็นธาตุที่พบมากเป็นอันดับสองในเปลือกโลก (รองจากออกซิเจน) มักอยู่ในรูปซิลิก้า (Silicon Dioxide - SiO2) เช่น ทราย, ควอตซ์.
หัวใจอิเล็กทรอนิกส์: ซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษ (Doped Silicon) เป็นหัวใจของวงจรรวม (IC) และเซมิคอนดักเตอร์ในคอมพิวเตอร์, สมาร์ทโฟน, และแผงโซลาร์เซลล์.
โลหะผสม: ผสมกับอะลูมิเนียมเพื่อทำชิ้นส่วนรถยนต์ และผสมเหล็กเพื่อทำเหล็กกล้า.
เกร็ดความรู้เกี่ยวกับ ซิลิโคน (Silicone - พอลิเมอร์สังเคราะห์)
คุณสมบัติมหัศจรรย์: ทนร้อน/เย็นจัด, กันน้ำ, ยืดหยุ่น, เป็นฉนวนไฟฟ้า, ทนสารเคมี, ไม่ติดไฟ.
งานก่อสร้าง: กาวซิลิโคนใช้อุดรอยต่อกระจก, หน้าต่าง, หลังคา, ป้องกันน้ำรั่วซึม.
เครื่องสำอาง: ทำให้ผลิตภัณฑ์เกลี่ยง่าย, เงางาม, ติดทนนาน (เช่น ลิปสติก), นุ่มลื่น (เช่น แชมพู).
ทางการแพทย์: ใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์, และซิลิโคนเจลสำหรับแผลเป็น.
ระวังโรคปอด: การสูดดมฝุ่นผงซิลิก้า (ซิลิคอนไดออกไซด์) เป็นเวลานานในงานก่อสร้าง (เช่น โม่หิน) อาจทำให้เป็นโรคปอดฝุ่นหิน (Silicosis) ได้.
ข้อแตกต่างที่สำคัญ
ซิลิคอน (Silicon - Si): ธาตุโลหะ (สารกึ่งตัวนำ).
ซิลิโคน (Silicone): สารประกอบพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มาจากซิลิคอน (มีออกซิเจนและคาร์บอน) มีความยืดหยุ่นและใช้งานหลากหลายกว่า.
ประโยชน์ และ การใช้งานของ ซิลิคอน
ซิลิคอนและโลหะผสม
การประยุกต์นำซิลิคอนบริสุทธิ์ที่มีมากที่สุด คือ การผสมกับอะลูมิเนียม เพื่อหล่อทำชิ้นส่วนรถยนต์ (เป็น 55% ของการใช้ทั่วโลก)
การประยุกต์นำซิลิคอนบริสุทธิ์ที่มีมากเป็นอันดับ 2 คือเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตซิลิโคน (40% ของการใช้ทั่วโลก)
ซิลิคอนบริสุทธิ์ใช้ผลิตซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษสำหรับการประยุกต์ทางอิเล็กทรอนิกส์ด้วยสารกึ่งตัวนำ - ซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษสามารถผสม (doping) กับธาตุอื่น ๆ เพื่อเปลี่ยนผลสนองทางไฟฟ้า โดยควบคุมจำนวน และประจุ (บวกหรือลบ) ของตัวนำไฟฟ้า ซึ่งจำเป็นสำหรับทรานซิสเตอร์ เซลล์สุริยะ เครื่องตรวจจับ (semiconductor detectors) และอุปกรณ์กึ่งตัวนำอื่น ๆ ที่ใช้ในอิเล็กทรอนิกส์
โฟโตนิกส์ - ซิลิคอนสามารถใช้เป็นรามันเลเซอร์ (Raman laser) เพื่อผลิตแสงความถี่เดียว (coherent light) (อย่างไรก็ดี เป็นแหล่งแสงที่ไม่มีประสิทธิภาพ)
แอลซีดีและเซลล์สุริยะ - ซิลิคอนอสัณฐานที่ผสมไฮโดรเจนใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ราคาต่ำและพื้นที่ใหญ่ เช่น ใน แอลซีดี และยังอาจนำไปใช้ในเซลล์สุริยะแบบฟิล์มบางที่มีราคาต่ำและพื้นที่ใหญ่
เหล็กกล้าและเหล็กหล่อ - ซิลิคอนเป็นสารประกอบสำคัญของเหล็กกล้าบางชนิด และใช้ในการผลิตเหล็กหล่อโดยใส่เป็นโลหะผสมเหล็กและซิลิคอน หรือ ซิลิคอนกับแคลเซียม
สารประกอบซิลิคอน
การก่อสร้าง: ซิลิคอนไดออกไซด์หรือซิลิกา ในรูปของทรายและดินเหนียวเป็นส่วนผสมที่สำคัญของคอนกรีตและอิฐ และใช้ในการผลิตซีเมนต์
เครื่องปั้นดินเผา/เครื่องเคลือบ - ซิลิคอนเป็นสารที่ทนต่อความร้อนได้ดีที่ใช้ในการผลิตอุณหภูมิสูง และสารประกอบซิลิเกตใช้ในการผลิตเครื่องเคลือบ และเครื่องปั้นดินเผา
กระจก - ซิลิกาจากทรายเป็นส่วนประกอบหลักของกระจก กระจกสามารถทำเป็นรูปต่าง ๆ ได้มากมายและมีคุณสมบัติกายภาพที่แตกต่างกัน ซิลิกาเป็นวัตถุหลักในการผลิตกระจกหน้าต่าง บรรจุภัณฑ์ ฉนวน และสิ่งของอื่น ๆ ที่เป็นประโยชน์
สารขัด - ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในสารขัดที่มีความสำคัญที่สุด
วัสดุทางการแพทย์ - ซิลิโคนเป็นสารประกอบที่ยืดหยุ่น มีพันธะซิลิคอน-ออกซิเจน และ ซิลิคอน-คาร์บอน และใช้ในวงกว้างขวางเช่น ซิลิโคนเสริมหน้าอก และ คอนแทกต์เลนส์ รวมถึงการประยุกต์อื่น ๆ ด้วย
-------
รูปแบบการใช้งานซิลิคอน: เซมิคอนดักเตอร์, เวเฟอร์, และฉนวนคอมโพสิต
ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบที่มีมากเป็นอันดับสองของโลก, และมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมไฟฟ้า. เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ, ตั้งแต่แผงโซลาร์เซลล์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงฉนวนและอื่นๆ.
เซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าระหว่างตัวนำ (เช่น, โลหะ) และฉนวน (เช่น, กระจก). ซิลิคอนเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ดีเยี่ยมเนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะตัว.
ซิลิกอนภายใน
ในรูปแบบที่บริสุทธิ์, ซิลิคอนมีโครงสร้างผลึกที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 ตัว, ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมซิลิคอนอื่น ๆ ได้. ซิลิคอนภายในมีค่าการนำไฟฟ้าในระดับปานกลาง ซึ่งสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมากโดยการนำสิ่งสกปรกเข้าไป.
เจือซิลิคอน
การโด๊ปเป็นกระบวนการเติมสิ่งเจือปนให้กับซิลิคอนภายในเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า. เจือซิลิคอนมีสองประเภท: ชนิด n และชนิด p. ซิลิคอนชนิด N ถูกเจือด้วยองค์ประกอบที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัว, ในขณะที่ซิลิกอนชนิด p ถูกเจือด้วยองค์ประกอบที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนสามตัว. การรวมกันของซิลิคอนทั้งสองประเภทนี้ทำให้เกิดจุดเชื่อมต่อ p-n, ซึ่งเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์หลายชนิด, เช่น ไดโอด และทรานซิสเตอร์.
ซิลิคอนเวเฟอร์ = เวเฟอร์ซิลิคอนเป็นซิลิคอนผลึกชิ้นบาง ๆ ที่ใช้ในการผลิตวงจรรวม, เซลล์แสงอาทิตย์, และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ. กระบวนการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนรวมถึงการปลูกแท่งซิลิคอนผลึกเดี่ยว, หั่นเป็นแผ่นบางๆ, และขัดเงาเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียน.
การใช้งาน = เวเฟอร์ซิลิคอนถูกนำมาใช้ในการใช้งานต่างๆ, เช่น:
วงจรรวม
เซลล์แสงอาทิตย์
ระบบไมโครไฟฟ้าเครื่องกล (เมมส์)
อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
ฉนวนคอมโพสิต (แบบใหม่)
--------------------
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ ซิลิคอน
ซิลิคอนเป็นตัวนำหรือฉนวน? = ซิลิคอนไม่ใช่ทั้งตัวนำหรือฉนวน; มันเป็นสารกึ่งตัวนำ. ซึ่งหมายความว่าค่าการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวน, และสามารถแก้ไขได้โดยการเติมสิ่งเจือปนผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเติม.
อุณหภูมิส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของซิลิคอนอย่างไร? = เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น, ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิคอนก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน. เนื่องจากพลังงานความร้อนที่เพิ่มขึ้นทำให้อิเล็กตรอนถูกกระตุ้นจากแถบเวเลนซ์ไปยังแถบการนำไฟฟ้ามากขึ้น, ส่งผลให้มีผู้ให้บริการชาร์จจำนวนมากขึ้นที่พร้อมสำหรับการดำเนินการ.
เหตุใดซิลิคอนจึงเป็นที่นิยมมากกว่าเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์? = แนะนำให้ใช้ซิลิคอนเนื่องจากมีอยู่มากมาย, ความมั่นคง, และคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์. มันก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์ดั้งเดิม (ซิลิคอนไดออกไซด์) บนพื้นผิวของมัน, ซึ่งให้ฉนวนที่ดีเยี่ยมและป้องกันการปนเปื้อน, ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตวงจรรวมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ.
การใช้งานทั่วไปของซิลิคอนในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มีอะไรบ้าง? = ซิลิคอนถูกนำมาใช้ในการใช้งานต่างๆ, เช่น การผลิตวงจรรวม, ทรานซิสเตอร์, ไดโอด, เซลล์แสงอาทิตย์, และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง.
ซิลิคอนเวเฟอร์ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าอย่างไร? = เวเฟอร์ซิลิคอนเป็นซิลิคอนผลึกชิ้นบาง ๆ ที่ใช้ในการผลิตวงจรรวม, เซลล์แสงอาทิตย์, ระบบไมโครไฟฟ้าเครื่องกล (เมมส์), และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง.
ข้อดีของฉนวนคอมโพสิตมากกว่าฉนวนแบบดั้งเดิมคืออะไร? = ฉนวนคอมโพสิตมีประโยชน์มากมาย, รวมถึงความทนทานและความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น, โครงสร้างน้ำหนักเบาเพื่อการจัดการและติดตั้งที่ง่ายขึ้น, และความคุ้มทุนเนื่องจากค่าบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทนลดลง.
---------------
บทสรุปการใช้งาน ซิลิคอน
มบัติเป็นฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้า
- สิ่งทอและเนื้อผ้า: ซิลิโคนถูกนำมาใช้กับเนื้อผ้าเพื่อเพิ่มคุณสมบัติในการกันน้ำ ทนต่อคราบ และทนต่อรอยยับ
- การเกษตร: ปุ๋ยซิลิกอนใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานของพืชต่อโรค แมลงศัตรูพืช และปัจจัยกดดันทางสิ่งแวดล้อม
- แก้วและเซรามิก: ซิลิกอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของแก้วและเซรามิก ทำให้มีความแข็งแรง โปร่งใส และทนความร้อน
บทสรุป
คุณสมบัติเฉพาะและความหลากหลายทำให้ซิลิกอนเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงการก่อสร้าง การบินและอวกาศไปจนถึงการดูแลสุขภาพ ซิลิกอนมีการใช้งานที่จำเป็นต่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและนวัตกรรม การวิจัยและการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีซิลิกอนคาดว่าจะเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการใช้งานในอนาคต ซึ่งจะช่วยขยายขอบเขตของวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมให้กว้างไกลยิ่งขึ้น
------------
หาดสนใจสินค้า ซิลิคอน ทาง โซ โอเค มี ซิกิคอนคูณภาพสูง พร้อมจำหน่าย ถ้าสนใจติดต่อมาได้เลยครับ
