SILICIUM
Le silicium (symbole Si, numéro atomique 14) ne se trouve pas à l'état natif, mais constitue, sous forme de silice et de silicates, l'élément le plus abondant (environ 28 p. 100), après l'oxygène, à la surface du globe (cf. silicates, silice). Son nom vient du latin silex : caillou. Antoine-Laurent Lavoisier avait soupçonné son existence en 1787, mais ce n'est qu'en 1823 que Jöns Jacob Berzelius l'isola dans un état de pureté suffisant pour pouvoir en aborder l'étude.
Le silicium cristallisé a un aspect métallique ; en raison de sa dureté, il polit le verre, mais il est poli par l'émeri. Sa densité est de 2,33 à 25 0C ; il fond à 1 410 0C et bout à 2 680 0C. On l'utilise de plus en plus pour l'obtention de semiconducteurs. En métallurgie, c'est un désoxydant des aciers et un élément d'alliages (fontes, aciers et alliages légers).
En raison des analogies des éléments silicium et carbone (C), on a très tôt (dès le xixe siècle et surtout au début du xxe siècle) songé à bâtir une chimie organique du silicium (chimie organosilicique). En fait, le silicium, plus volumineux et plus électropositif que le carbone, a donné naissance à une chimie organique spécifique, où son affinité pour l'oxygène tient une place prépondérante.
Le corps simple silicium
Compte tenu de la réactivité du silicium avec l'oxygène et de la grande stabilité des oxydes formés, on ne le trouve pas à l'état de corps simple dans la nature. Il est obtenu à partir de la silice, par réduction au four à arc utilisant des électrodes de graphite, généralement selon un procédé en continu et à des températures variant entre 1 600 et 1 800 0C. Il est récupéré par coulée. Une variante de ce procédé travaillant à plus basse température fait appel à l'aluminothermie. On peut estimer entre 500 000 et 1 million de tonnes la production mondiale annuelle de silicium. Selon ses applications, on distingue divers degrés de pureté et de mi [...]
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Écrit par :
- Jacques DUNOGUÈS : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire de chimie organique et organométallique de l'université Bordeaux-I
- Michel POUCHARD : docteur ès sciences, professeur de chimie à l'université de Bordeaux-I, membre de l'Institut
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Dans le chapitre « Le substrat » : […] Le substrat des circuits intégrés CMOS – c'est-à-dire la base sur laquelle ils sont construits – est en silicium. Cet élément est abondant à la surface de la Terre sous forme de sable (silice et silicates). Pour pouvoir être utilisable dans ce secteur de l'industrie, il doit être parfaitement purifié et mis sous forme de galette monocristalline. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/circuits-integres/#i_3345
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1954 Premiers transistors au silicium. Moins rapide en fréquence que le
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Dans le chapitre « Les composants » : […] utilise des rétines d'éléments semiconducteurs dans les dispositifs de prise de vue déjà évoqués, on ne regroupe le plus souvent sous le terme d'industrie des semiconducteurs que ce qui touche aux diodes, transistors et circuits intégrés en silicium d'une part, et ce qui touche aux mêmes éléments en composés III-V d'autre part […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/industrie-electronique/#i_3345
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Dans le chapitre « Rôle géochimique » : […] à l'analyse chimique. L'oxygène prédomine largement avec 46,60 p. 100 ; puis vient le silicium avec 27,72 p. 100. Ces deux éléments interviennent donc pour les trois quarts de la masse de la lithosphère. Les six autres éléments chimiques sont l'aluminium avec 8,13 p. 100, le fer 5,00 p. 100, le calcium 3,63 p. 100, le sodium 2,83 p. 100, le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/silicates/#i_3345
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Pour citer l’article
Jacques DUNOGUÈS, Michel POUCHARD, « SILICIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/silicium/
