具有半导电性，而非导电性
这是定义性性质。金属冷却后导电性会增强；类金属在加热、掺杂或受光照时导电性会增强。这种可控、可切换的导电性正是晶体管能够实现的原因。
拒绝选边站的阶梯状元素
类金属
硼、硅、锗、砷、锑和碲位于分隔金属与非金属的对角阶梯线上——表现得兼具两者特性。它们具有金属光泽，导电性差但并非完全不导电，其中一种成为整个数字时代的基底材料。
- 成员
- 7
- 族
- 沿着金属—非金属边界
- 电子构型
- p-block
- 放射性
- 1
在元素周期表中突出显示
每个成员
7个类金属
5
B
硼
10.81 u
一种极端的类金属：比大多数金属更硬，是植物必需的元素，也让硼硅玻璃能够经受火焰。
14
Si
硅
28.085 u
将沙子变成人类文明基底的元素：你用过的每一块处理器都是一片超纯硅。
32
Ge
锗
72.63 u
最早出现的半导体：世界上第一只晶体管由锗制成，而不是硅。
33
As
砷
74.922 u
历史上经典的毒物——无味、数百年来难以察觉，至今仍给数百万人带来地下水危机。
51
Sb
锑
121.76 u
一种自古以来就被用作眼部化妆品的脆性类金属，如今则用作阻燃剂。
52
Te
碲
127.6 u
在地球上稀有，在宇宙中常见，也是使可重写光盘能够工作的元素。
85
At
砹
210 u
地球上天然存在的最稀有元素——在任何时刻，整个地壳中或许只有25克。
定义它们的特征
构成类金属的三件事
金属般的外表，脆弱的本质
它们像金属一样有光泽、呈灰色，但会碎裂而不是弯曲。它们通过共价网络成键，而不是依靠离域电子海。
两性化学
它们形成的氧化物在某些反应中表现为酸，在另一些反应中表现为碱，并且在化合物中既可以作为正性组分，也可以作为负性组分。
周期性趋势
它们在家族中的变化方式
金属性向下、向左增强。硼的非金属性最强；钋（某些分类将其列入其中）几乎是金属。这条阶梯线本身是在渐变区域上划出的边界，因此不同教材中的归类名单略有差异。
现实世界中的应用
它们的用途
硅
所有制造过的集成电路，以及太阳能电池、玻璃和硅聚合物。半导体级硅的纯化程度约为每十亿个原子中只有一个杂质原子。
硼
能够承受热冲击的硼硅酸盐玻璃、吸收中子的反应堆控制棒，以及用于高性能复合材料的硼纤维。
锗
第一只晶体管使用的是锗，而不是硅。如今锗用于红外光学、光纤芯和邻近GaAs技术的高速电子设备。
砷
用于高频和光电设备的砷化镓半导体；历史上还用于颜料和农药。
锑
阻燃剂、铅酸电池合金，以及一种因冻结时膨胀而能让活字完美填满字模的金属。
碲
碲化镉薄膜太阳能电池，以及可重写光盘中的相变层。
处理
安全
砷化合物具有急性和慢性毒性，受砷污染的地下水影响着数千万人。锑和碲化合物具有中等毒性；接触碲会使呼气带有持久的大蒜气味。结晶二氧化硅粉尘会导致矽肺。单质硼和硅基本无害。
值得了解
- 硅是地壳中含量第二丰富的元素，按质量计约占28%。
- 硼-10具有极强的中子吸收能力，因此既用于反应堆控制棒，也用于实验性癌症治疗。
- 至少在五千年前，人们就已将硫化锑用作眼部化妆品——眼线粉；那时还没有人知道元素是什么。
常见问题
关于类金属
哪些元素实际上属于类金属？
硼、硅、锗、砷、锑和碲都出现在每一份名单上。钋和砹只出现在部分名单中。硒有时被列为类金属，有时被列为非金属。自然界中不存在明确的界线，因此分类中也不存在明确的界线。
为什么芯片使用硅而不是锗？
硅只要暴露在氧气中，就会形成稳定的绝缘氧化层——SiO₂。这层天然氧化物使现代晶体管的栅极成为可能，而锗没有同等性质。硅还储量丰富、价格低廉，并且能耐受更高温度。
是什么使半导体不同于导体？
带隙。在金属中，电子几乎无需能量代价就能自由进入空态。在半导体中存在一个小带隙，必须为电子提供足够能量才能使其跨越带隙——能量可以来自热、光或外加电压。由于可以通过掺杂调节带隙，导电性可以开启或关闭。这种开关就是晶体管。