Elektronik
Den højteknologiske sektors vedtagelse af titlen Silicon Valley understreger betydningen af silicium i moderne teknologi. Rent silicium, det vil sige i det væsentlige rent silicium, har den unikke evne at være i stand til diskret at styre antallet og ladningen af den strøm, der passerer gennem det. Dette gør, at silicium spiller en yderst vigtig rolle i enheder som transistorer, solceller, integrerede kredsløb, mikroprocessorer og halvlederenheder, hvor en sådan strømstyring er en nødvendighed for korrekt ydeevne. Halvledere eksemplificerer siliciums anvendelse i moderne teknologi.
Halvledere
Halvledere er unikke materialer, der hverken har den elektriske ledningsevne som en leder eller en isolator. Halvledere ligger et sted imellem disse to klasser, hvilket giver dem en meget nyttig egenskab. Halvledere er i stand til at manipulere elektrisk strøm. De bruges til at ensrette, forstærke og skifte elektriske signaler og er således integrerede komponenter i moderne elektronik.
Halvledere kan være lavet af en række forskellige materialer, men størstedelen af halvledere er lavet af silicium. Men halvledere er ikke lavet af silikater eller silaner eller silikoner; de er lavet af rent silicium, det vil sige i det væsentlige rent siliciumkrystal. Ligesom kulstof kan silicium lave en diamantlignende krystal. Denne struktur kaldes et siliciumgitter. Silicium er perfekt til at lave denne gitterstruktur, fordi dets fire valenselektroner gør det muligt for det at binde perfekt til fire af dets siliciumnaboer.
Dette siliciumgitter er dog i det væsentlige en isolator, da der ikke er frie elektroner til nogen ladningsbevægelse, og er derfor ikke en halvleder. Denne krystallinske struktur omdannes til en halvleder, når den er dopet. Doping refererer til en proces, hvorved urenheder indføres i ultrarent silicium, hvorved dets elektriske egenskaber ændres og omdannes til en halvleder. Doping gør rent silicium til en halvleder ved at tilføje eller fjerne et meget, meget lille antal elektroner, og derved gøre det hverken til en isolator eller en leder, men en halvleder med begrænset ladningsledning. Subtil manipulation af rene siliciumgitre via doping genererer det brede udvalg af halvledere, som moderne elektrisk teknologi kræver.
Halvledere er lavet af silicium af to grundlæggende årsager. Silicium har de egenskaber, der er nødvendige for at lave halvledere, og silicium er det næstmest udbredte grundstof på jorden.
Briller
Glas er et andet siliciumderivat, der er meget udbredt af det moderne samfund. Hvis sand, en silicaaflejring, blandes med natrium- og calciumcarbonat ved temperaturer nær 1500 grader Celsius, dannes glas, når det resulterende produkt afkøles. Glas er en særlig interessant tilstand af silicium. Glas er unikt, fordi det repræsenterer en solid ikke-krystallinsk form for silicium. De tetraedriske silicaelementer binder sammen, men i intet grundlæggende mønster bag bindingen.
Slutresultatet af denne unikke kemiske struktur er det ofte skøre, typisk optisk gennemsigtige materiale kendt som glas. Dette silicakompleks kan findes stort set overalt, hvor den menneskelige civilisation findes.
Glas kan plettes ved at tilføje kemiske urenheder til den basale silicastruktur.
Tilsætningen af selv lidt Fe2O3 til rent silicaglas giver det resulterende blandede glas en karakteristisk grøn farve.
Fiberoptik
Moderne fiberoptiske kabler skal videresende data via uforvrængede lyssignaler over store afstande. For at udføre denne opgave skal fiberoptiske kabler være lavet af specielt ultra-højrenhedsglas. Hemmeligheden bag dette ultra-høj renhed glas er ultra ren silica. For at få fiberoptiske kabler til at leve op til driftsstandarder er urenhedsniveauet i silicaen i disse fiberoptiske kabler blevet reduceret til parts per milliard. Dette renhedsniveau giver mulighed for det enorme kommunikationsnetværk, som vores samfund er kommet til at tage for givet.
Keramik
Silicium spiller en integreret rolle i byggebranchen. Silicium, specifikt silica, er en primær ingrediens i byggekomponenter som mursten, cement, keramik og fliser.
Derudover er silikater, især kvarts, meget termodynamisk stabile. Dette oversættes til siliciumkeramik med høj varmetolerance. Denne egenskab gør siliciumkeramik særligt anvendeligt til ting lige fra rumskibsskrog til motorkomponenter.
Polymerer
Silikonepolymerer repræsenterer en anden facet af siliciums anvendelighed. De er generelt kendetegnet ved deres fleksibilitet, modstandsdygtighed over for kemiske angreb, uigennemtrængelighed for vand og deres evne til at bevare deres egenskaber ved både høje og lave temperaturer. Denne række af egenskaber gør silikonepolymerer meget nyttige. De bruges i isolering, køkkengrej, højtemperatursmøremidler, medicinsk udstyr, tætningsmidler, klæbemidler og endda som et alternativ til plastik i legetøj.