二氧化硅又稱(chēng)硅石，化學(xué)式SiO?。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。
沙的主要成分即二氧化硅
結(jié)晶二氧化硅因晶體結(jié)構(gòu)不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無(wú)色晶體，大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質(zhì)的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶等。普通的砂是細(xì)小的石英晶體，有黃砂（較多的鐵雜質(zhì)）和白砂（雜質(zhì)少、較純凈）。二氧化硅晶體中，硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，硅原子位于正四面體的中心，4個(gè)氧原子位于正四面體的4個(gè)頂角上，SiO?是表示組成的最簡(jiǎn)式，僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個(gè)數(shù)之比。二氧化硅是原子晶體。
自然界存在的硅藻土是無(wú)定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遺體，為白色固體或粉末狀，多孔、質(zhì)輕、松軟的固體，吸附性強(qiáng)。
不溶于水。
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。不跟水反應(yīng)。是酸性氧化物，不跟一般酸反應(yīng)。氣態(tài)氟化氫跟二氧化硅反應(yīng)生成氣態(tài)四氟化硅。跟熱的濃強(qiáng)堿溶液或熔化的堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應(yīng)生成硅酸鹽。用于制造石英玻璃、光學(xué)儀器、化學(xué)器皿、普通玻璃、耐火材料、光導(dǎo)纖維，陶瓷等。二氧化硅的性質(zhì)不活潑，它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（熱濃磷酸除外）。
常見(jiàn)的濃磷酸（或者說(shuō)焦磷酸）在高溫下即可腐蝕二氧化硅，生成雜多酸 [3] ，高溫下熔融硼酸鹽或者硼酐亦可腐蝕二氧化硅，鑒于此性質(zhì)，硼酸鹽可以用于陶瓷燒制中的助熔劑，除此之外氟化氫也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸： 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
二氧化硅一般情況下不與水反應(yīng)，即與水接觸不生成硅酸，但人為規(guī)定二氧化硅為硅酸的酸酐。
在大多數(shù)微電子工藝感興趣的溫度范圍內(nèi)，二氧化硅的結(jié)晶率低到可以被忽略。
二氧化硅結(jié)構(gòu)
盡管熔融石英不是長(zhǎng)范圍有序，但它卻表現(xiàn)出短的有序結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)可認(rèn)為是4個(gè)氧原子位于四面體的頂點(diǎn)上。多面體中心是一個(gè)硅原子。
這樣，每4個(gè)氧原子近似共價(jià)鍵合到硅原子，滿(mǎn)足了硅的化合價(jià)外殼。如果每個(gè)氧原子是兩個(gè)多面體的一部分，則氧的化合價(jià)也被滿(mǎn)足，結(jié)果就成了稱(chēng)為石英的規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。
在熔融石英中，某些氧原子，成為氧橋位，與兩個(gè)硅原子鍵合。某些氧原子沒(méi)有氧橋，只和一個(gè)硅原子鍵合。
可以認(rèn)為熱生長(zhǎng)二氧化硅主要是由任意方向的多面體網(wǎng)絡(luò)組成的。與無(wú)氧橋位相比，有氧橋的部分越大，氧化層的粘合力就越大，而且受損傷的傾向也越小。干氧氧化層的有氧橋與無(wú)氧橋的比率遠(yuǎn)大于濕氧氧化層。