Silicij
Primena:
U elektronici: Najveći deo silicijuma koji se proizvede ostaje u obliku ferosilicijumskih legura, samo relativno mala količina (20%) silicijuma se refinira na metalurški nivo čistoće (1,3-1,5 miliona tona godišnje). A onda se od te petine ponovo samo 15% dalje refinira na nivo čistoće poluprovodnika. Međutim, ekonomska važnost ove male količine visoko-prečišćenog silicijuma (pogotovo ~5% koje se procesira u monokristalni silicijum za korišćenje u integrisanim kolima) je neproporcionalno ogromna. Čist monokristalni silicijum se koristi u izradi silicijumskih vafera koji se koriste u poluprovodničkoj industriji, u elektronici i u nekim skupim i visoko-efektivnim fotonaponskim primenama (pretvaranje sunčeve energije u jednosmernu električnu). U smislu provodljivosti, čist silicijum je nedopiran (poluprovodnik i-tipa) što znači da za razliku od metala on provodi elektronske šupljine i elektrone koji bi mogli biti oslobođeni iz atoma u kristalu dejstvom toplote, i tako povećali elektronsku provodnost silicijuma na višim temperaturama. Čist silicijum ima malu provodnost, zato da bi se koristio kao element u elektroničnim kolima, zato se on dopira malim koncentracijama određenih drugih elemenata, to je proces koji znatno povećava njegovu provodnost i podešava njegov električni odaziv kontrolišući broj i znak (pozitivno ili negativno) njegovih aktivnih nosilaca naelektrisanja. Takva kontrola je neophodna za tranzistore, solarne ćelije, poluprovodničke detektore (npr radijacije) i druge poluprovodničke uređaje koji se koriste u kompjuterskoj industriji ili za druge tehničke primene. Na primer, u silicijumskoj fotonici, silicijum može da se koristi kao medijum, Ramanov laser kontinualnog talasa, da bi se proizvela koherentna svetlost mada to nije korisno kao svakodnevni izvor svetlosti. U uobičajenim integrisanim kolima, vafer monokristalnog silicijuma služi kao mehanička podrška za kola koja su napravljena dopiranjem i izolovana su jedna od drugih tankim slojevima silicijum dioksida. Silicijum je postao najpopularniji materijal zapravljenje poluprovodnika visoke snage i za integrisana kola. Razlog toga je to što je silicijum poluprovodnik koji može da izdrži najveće temperature i električne snage bez da prestane da radi zbog lavinskog proboja (proces u kojem dođe do elektronske lavine zbog lančane reakcije procesa u kojima toplota stvara slobodne elektrone i šupljine, što onda daje jaču struju koja onda stvara veću toplotu). Takođe, izolovajući oksid silicijuma nije rastvoriv u vodi, što mu daje prednost u odnosu na germanijum u određenim tehnikama proizvodnje. Monokristalni silicijum je skup za proizvodnju i obično se samo koristi za proizvodnju integrisanih kola, gde i sićušne kristalne nesavršenosti mogu da smetaju malim putanjama kola. Za ostale svrhe se koriste drugi tipovi čistog silicijuma koji ne postoje kao zasebni kristali. Ovi uključuju vodonični amorfni silicijum i poboljšan metalurški silicijum (UMG-Si) koji se koriste u izradi jeftinije elektronike sa velikim površinama kao što su displeji od tečnog kristala (LCD ekrani) ili za jeftinije tanke solarne ćelije/panele velikih površina. Oni poluprovodnici od silicijuma koji su ili malo manje čisti od onih za integrisana kola ili su pravljeni u obliku polikristala umesto monokristala, čine približno istu količinu silicijuma kao i oni proizvedeni za monokristalnu silicijumsku industriju, tjst od 75 000 do 150000 tona godišnje. Međutim proizvodnja tih materijala raste većom brzinom od proizvodnje silicijuma za integrisana kola. Misli se da je 2013-e proizvodnja polikristalnog silicijuma koji se koristi najviše za solarne ćelije, dostigla 200 000 metričnih tona po godini, dok proizvodnja monokristalnih silicijumskih poluprovodnika (koji se koriste u kompjuterskim čipovima) ostaje ispod 50 000 t godišnje. Veštačka jedinjenja silicijuma: Veoma retko se nalazi elementalni silicijum u prirodi a prirodno nastala jedinjenja silicijuma i ugljenika ili azota (silicijum nitrid) su nađena u uzorcima svemirske prašine ili presolarnim grumenima, ali oksidisajući uslovi unutrašnjih planeta Sunčevog sistema čine da planetarna silicijumska jedinjenja budu većinom silikati ili silika. Slobodni silicijum ili jedinjenja silicijuma u kojima je element kovalentno vezan za hodonik, bor ili druge elemente koji nisu kiseonik, su većinom dobijena veštačkom obradom. Silicijumska jedinjenja savremenog porekla služe kao visoko-tehnološki abrazitivi ili nova jaka keramika zasnovana na silicijum karbidu. Silicijum je i komponenta nekih superlegura (* legure koje imaju visoku otpornost na toplotne deformacije i visoku otpornost na koroziju i oksidaciju). Menjanje silicijum-oksid veze sa vodonikom vezanim za preostale silicijumske veznike formira sveprisutni polimerni materijal, zasnovan na silicijumu, poznat kao silikon. Ova jedinjenja koja sadrže veze silicijum-oksid i ponekad silicijum-ugljenik imaju sposobnost da služe kao vezujući intermedijum između stakla i organskih jedinjenja i tako stvaraju polimere sa korisnim svojstvima kao što su vodootpornost, fleksibilnost ili otpornost na hemijski napad. Silikon se često koristi kao sredstvo za sprečavanje rasta buđi, za grudne implante, zamazke, sočiva, explozive i pirotehniku.