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单晶硅商南县高级中学汪红霞李芳
单晶硅的基本概况
Thebasicsituationofmonocrystallinesilicon
1单晶硅的基本概况
中文别名：
硅单晶 化学式：
Si
英文名：
Monocrystallinesilicon
分子量：
28.086 CAS号：
7440-21-3
单晶硅的结构
Thestructureofsinglecrystalsilicon
硅是地球上储藏最丰富的材料之一，从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。
直到上世纪60年代开始，硅材料就取代了原有锗材料。
硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。
2.单晶硅的结构
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成三维空间长程有序的形式成为单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。
单晶硅的主要用途
Themainpurposeofmonocrystallinesilicon
3主要用途
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途：
是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。
直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。
但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。
单晶硅按晶体伸长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。
直拉法、区熔法伸长单晶硅棒材，外延法伸长单晶硅薄膜。
直拉法伸长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。
目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。
区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。
目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。
外延片主要用于集成电路领域。
由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。
在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。
存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。
逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。
硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。
单晶硅的发展现状
Developmentofsinglecrystalsilicon
4.发展现状
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的
发展空间。
在地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。
单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。
与此同时，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略的重要内容。
在跨入21世纪门槛后，世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”，一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临，太阳能级单晶硅产品也将因此受世人瞩目。
此外，包括我国在内的各国政府也出台了一系列“阳光产业”的优惠政策，给予相关行业重点扶持，单晶硅产业呈现出美好的发展前景。
单晶硅性质；单晶硅具有金刚石晶格。
晶体硬而脆具有金属光泽。
能导电。
但导电率不及金属随温度升高而增加。
具有半导体性质。
单晶硅是重要的半导体材料，在单晶硅中掺入微量的IIIA族元素，形成P型半导体。
掺入微量的第vA族元素，形成N型半导体。
形成N型和P型导体结合在一起。
就可以做成太阳能电池。
将辐射能转变为电能。
在开发电能方面是一种很有前途的材料。
单晶硅的生产工艺
Theproductionprocessofmonocrystallinesilicon
5.生产工艺
单晶硅加工工艺：
加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长
（1）加料：
将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的N或P型而定。
杂质种类有硼，磷，锑，砷。
（2）熔化：
加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（1420℃）以上，将多晶硅原料熔化。
（3）缩颈生长：
当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。
由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。
缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（4－6mm）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。
（4）放肩生长：
长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。
（5）等径生长：
长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负2mm之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。
单晶硅片取自于等径部分。
（6）尾部生长：
在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。
于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。
这一过程称之为尾部生长。
长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。
[思考与探究]
1.常温下硅的性质稳定，而在自然界硅元素只能以化合态的形式存在，为什么？
2.工业上制备硅的原理是什么？
（请用有关反应的化学方程式说明）
3.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。
下列对晶体硅的有关叙述正确的是（）
A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵
D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
云母氧化铁
商南高中李祥云杨绍琳
商南县青山矿业有限责任公司2011年投资生产的云母氧化铁。
其产品需求量大，市场前景广阔，该公司主要生产云母氧化铁颜料。
云母氧化铁简介：
【化学式】 α-Fe2O3
【分子量】 159.69
【性质】 黑紫色薄片状结晶粉末。
相对密度4.7～4.9。
化学稳定性好。
对阳光反射力强,可以减缓漆膜老化,是较好的防锈颜料，附着力强，无毒。
【用途】：
用作防锈颜料的氧化铁主要是云母氧化铁，目前大量使用的还是由天然矿物经过筛选的细粉，呈薄片状结晶，耐热性可达800℃以上，早期英国利用澳大利亚天然品，经过加工制成高耐久防腐蚀涂料，涂装于桥梁、钢架结构等取得了很好的效果。
前者在20年期间，涂层具有较好的耐久性，可以省去大量保养费用，受到有关国家重视。
合成品在60年代开发后，打破了天然品的垄断地位，在纯度、颗粒度分布、结晶形态、耐热性等多方面都超过天然品，云母氧化铁颜料为片状结构,具有极好的屏蔽性和耐候性,用其生产各种类型涂料的中间层和面漆,如环氧云铁中层漆、云铁醇酸面漆、云铁氯磺化聚乙稀面漆等；广泛应用于铁路桥梁、车辆、铁塔、储罐、农机、船舶、集装箱，也可用于冶金、采矿、化工（氯碱车间）、石油（管道储罐）、水电（大型水闸门、发电厂冷却塔）、高炉烟囱等一切户外大型钢结构，如国外的Sppndon大桥、法国巴黎铁塔、日本神户大桥、关门桥、本四联络桥，国内的长江大桥和沪上的浦江大桥、电视塔、石油槽罐等等都是用云母氧化铁涂料涂装。
以云母氧化铁制成的涂料有以下特点：
①有良好的形成膜，②优良的附着力和连接特性，③抗大气污染和紫外光无辐射，④极佳的耐久性，⑤容易涂装成厚膜等。
例如用作工业防腐涂料如图示
集装箱防腐涂装铁塔防腐涂装船舶防腐涂装
管道防腐涂装储罐防腐涂装氯碱车间防腐涂装
【制法】云母赤铁矿法云母赤铁矿石精选后,经湿球磨机磨成精矿粉,脱水,烘干,冷却,粉碎至325目,过筛,制成云母氧化铁。
商南青山矿业主要生产的有云母氧化铁红颜料和云母氧化铁灰颜料。
云母氧化铁红
红色云母氧化铁颜料具有极好的附着力、遮盖力、着色力、屏蔽等特性，可与红丹.锌黄等颜料混合使用,在漆膜中能提高其稳定性和机械强度,红色云母氧化铁颜料可用于橡胶、塑料、木器制品等多种用途,还可配制各种氧化铁红颜料。
该颜料可用于生产各种廉价底漆,由于减低着色力强,可用于建筑涂料,如内外墙粉饰.水泥制品的着色等多种用途。
指标表：
Q-R云母氧化铁红（外观呈红褐色）
云母氧化铁灰
云母氧化铁化学成分是三氧化二铁，片状结构。
它能与涂料形成致密封闭层对水汽的渗透有优异的抵抗力，还能有效地防止紫外线对涂层的降解作用，在钢铁中的防腐作用早已被埃菲尔铁塔、日本神户大桥的保养性能效果得到认可。
云母氧化铁灰产品的主要型号有Q-G325云母氧化铁灰、Q-G400云母氧化铁灰、Q-G500云母氧化铁灰、Q-G600云母氧化铁灰等。
指标表：
Q-G云母氧化铁灰（外观呈钢灰色）
另外，云母氧化铁也是一种珠光颜料，随观察角度不同会发生光学变化,这种现象称之为随角易色效应。
云母氧化铁具有光泽柔和、装饰效果好、无毒、耐光、耐热、耐磨、化学稳定性好等优良特性,在塑料、皮革、油墨印刷、陶瓷、橡胶、玩具、化妆品、装饰品等领域得到广泛的应用；在塑料、橡胶和皮革中添加1～5%的云母氧化铁珠光颜料,可以使制品呈现珠光光泽,常用于做珠光钮扣、玩具、鞋子、服装面料等。
云母氧化铁颜料因无毒,对皮肤无刺激性,尤其可以反射紫外线,可在化妆品中如口红、指甲油、色彩油、防晒油中得到应用。
商南县青山矿业有限责任公司是集采矿、选矿、深加工于一体的现代化大型企业，公司拥有储量亚洲第一云母氧化铁矿山。
以人为本、以质取胜、精准高效、共生双赢是青山矿业人的核心价值观。
公司年产30000吨云母氧化铁项目已全面量产，该项目从设计规划、原料供给、生产工艺、产品性能指标、质量控制到最终技术服务均到达国际最新技术水平，相信商南县青山矿业的明天更加美好。
几点思考：
1、如何改进技术将生产中的工业废水、废气、废渣回收再利用起来？
2、我县的云母氧化铁矿山大部分分布在交通条件差的丹南山区，交通不便给投资方带来不便，如何解决这一难题？
3、我县的云母氧化铁储量丰富，若能更大规模开发，既能带动地方经济发展同时也能解决剩余劳动力，为何不扩大招商引资规模呢？
漫话水晶
商南高中程大武王积斌
水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物。
水晶最主要的成份就是二氧化硅，它的英文名称为crystal，我们通常见到的一些透明体，即包含无色透明的玻璃（K9类，普通玻璃发蓝这种都称为人工水晶）不也包含天然的水晶矿石。
因此为了便于区分，国际上通常以Rockcrystal来特指天然水晶，别名晶石、水晶石。
一.水晶的形成
天然水晶的生长环境，多是深藏于地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水来源，地下水又多含有饱和的二氧化硅，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550-600℃间，它们在地下经历八千万年以上生长时间，水晶就会依着"六方晶系"的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶了。
水晶晶粒多而不乱，所有晶尖都指向洞体中心，有规律地生长。
在人为控制的理想环境当中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶的生长速度大约每天0.8毫米，这个速度也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。
由此所培养出来的水晶，就是所谓的"人造水晶"，也有人称为"养晶"。
人造水晶通常多切割为芯片供电子、计算机、通讯工业用。
一般工业用途的人造水晶，其厚度约需3厘米左右，需要约40天左右的时间来成长;若要供作珠宝业来磨成10厘米（100mm）以上的水晶球，在最理想的环境下，通常约需120~180天。
在自然界中，情形就没有这么乐观，原料、水质、温度、压力等等的条件一直变化，很难达到理想状况，通常需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。
这也是为什么"地质年龄"动辄以"百万年"为计算基数，也是"天然水晶"之所以珍贵之处。
二、化学的主要成分
水晶的主要成分是二氧化硅，除此之外还有一些铬、锰、铜、铁等离子而造成折射产生多种颜色。
纯净的无色透明的水晶是石英的变种。
化学成分中含Si-46.7%，O-53.3%。
由于含有不同的混入物而呈现多种颜色。
紫色和绿色是由铁（Fe2+）离子致色，紫色也可由钛（Ti4+）所致，其他颜色由色心所致色。
三水晶的物理性质
1、水晶的外貌形态
结晶完美的水晶晶体属六方晶系，常呈六棱柱状，柱体为一头尖或两头尖，多条长柱体连结在一块，通称晶族，美丽而壮观。
二氧化硅结晶不完整，形状可谓是千姿百态。
除了常见的长柱状外，还有似宝剑形，有的若板状，有的如短柱形，有的像双锥。
有的小如手指，有的大如巨石；有的不足半两，有的重达300多公斤。
紫水晶具有清楚的二色性，黄水晶和茶水晶具有弱的二色性。
发光水晶具有强烈的磷光性。
带绿色的砂金水晶在长、短波紫外线照射下发灰绿色荧光。
具有猫眼、虹彩和砂金效应。
水晶具压电性。
水晶属三方晶系。
晶体呈棱柱状并带六边形锥，柱面有横纹，紫水晶中常有角状色带。
在自然界中，水晶常呈晶簇产出，造型美观。
结晶完好的水晶，常有好的平行脊的人字形断口；在紫晶和热处理的黄晶中，多呈不平坦到薄片状破口。
2、
水晶的颜色
可分为无色、乳白色、紫色、黄色、粉色、红色、蓝色、绿色、紫黄色、烟色、茶色和黑色等。
其中红色、蓝色和绿色比较少见，蓝色和绿色更是稀少罕见。
无色水晶为纯净的二氧化硅结晶体。
乳水晶的乳白色，因含细分散的气、液包裹体而致色。
紫水晶的紫色，因成分中含有微量的Fe3+和Mn2+而致色。
黄水晶的黄色，因成分中含有微量的Fe2+和结构水H2O而致色。
蔷薇水晶（芙蓉石）的粉红色，因成分中含有微量Mn2+和Ti4+而致色。
红水晶的红色，因成分中含有极其细微的红色包裹体矿物质而致色。
蓝水晶的蓝色，因成分中含有细微金红石针状晶体的丁达尔散射效应产生的。
绿水晶的绿色，因成分中含有微量的Fe而致色。
或是由于含大量微细的包裹体绿泥石等矿物而致色。
双色水晶的紫色和黄色，双色是由于水晶内的双晶所致色。
烟晶的烟色至棕褐色以至黑色，因成分中含有微量的AI3+而呈烟色；黑色是由受放射性影响而产生的游离硅引起的。
上述的水晶颜色，是指天然形成的颜色，而不包括人为的颜色。
目前市场上五颜六色的“水晶制品”，有多少是天然水晶制品，很难作出准确的判断，但可断定多数是仿冒的所谓水晶制品，其颜色也是可想而知的。
3、水晶光泽
水晶的光泽为玻璃光泽。
所谓光泽——即宝石矿物表面对光的反射能力。
根据光泽的强弱可以将光泽分为金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽等。
无论在抛光面上还是在破口都是如此。
光泽，指宝石表面对光线反射的一种光学性质。
水晶既不像星光蓝宝石和星光宝石那样反射出绮丽的星光形条纹，又不像月光石那样发出淡蓝色波形光彩，更不像乘欧泊石那样闪烁着五颜六色。
观察水晶的光泽，可用手握着它，以灯光或窗户投进来的光线看表面反射，透明水晶亮度与光泽强弱有关。
4水晶熔点
水晶熔点为1713℃。
其受热易碎的特性，是在实验时发现的。
将水晶放在喷焰器的烈焰燃烤，除非有很好的保护，且慢慢冷却，否则晶体容易碎裂。
5水晶比重
2.56－2.66克/立方厘米。
这意味着一定体积水晶的重量，是相同体积水的重量的2.56－2.66倍。
块状变种水晶密度可能稍高些。
6、水晶的硬度
水晶的硬度7，为摩氏硬度，相当于钢锉一般坚硬。
7、透明标准
水晶的透明度为透明至半透明。
透明度是宝石矿物允许可见光透过的程度。
通常将宝石矿物的透明度划分为：
透明、亚透明、半透明、亚半透明、不透明五个级别。
水晶透明度与透过它的光的质与量有关。
光线透明过厚度为1厘米以上的水晶碎片或薄片时，可以清晰地看到映出的图像。
如果底像不够清楚，仅见轮廓，那便是半透明。
8、水晶折射率
水晶折射率1.544-1.553，折射率是当光由空气中透入宝石晶体，并产生折射现象，其入射角正弦与折射角正弦之比值。
9、水晶色散
0.013。
--色散是说宝石的折射率随照明光的不同而有一定的变化。
例如钻石对红光折射为2.405;对绿光为2.427;紫光为2.449。
10、解理
无解理。
所谓解理--是指矿物被打击时，沿一定方向有规则地裂开形成光滑平面的性质。
根据解理的程度可以分为五类:
极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和无解理，水晶晶簇（晶世和谐）属于无解理。
11、断口
贝壳状。
--断口也叫破口。
它是指矿物被打击后产生不规则的破裂，破裂裂面凹凸不平称为断口。
根据断口的形状可分为贝壳状和锯齿状。
四水晶的特殊光学效应
在光的折射、反射、干涉、衍射等作用下，有些水晶可引起猫眼效应、星光效应和彩虹效应等，称为水晶的特殊光学效应。
1、猫眼效应:
有些弧面水晶表面对可见光折射和反折射作用下引起的一条闪亮的光带，犹如猫的眼睛，称为水晶猫眼效应。
随着光源或弧面水晶的移动，光带也作平行移动。
能产生猫眼效应的水晶必须具备一组密集的定向排列的包裹体或结构。
另外，弧面水晶的底平面应与包裹体所在平面平行。
2、星光效应:
有些弧面水晶表面对可见光折射和反折射作用下呈现一组放射状闪动的亮线，形如夜空中闪烁的星星，称为水晶的星光效应。
能产生星光效应的水晶必须含有二组或二组以上定向排列的包裹体或结构，而且水晶底面与这些包裹体或结构所在平面平行。
水晶星光效用可分为三射星光、四射星光、六射星光等。
3、彩虹效应:
宝石学称这种光学效应为“晕彩”。
它是有些水晶晶体内因地质作用而产生裂隙，在自然光的照射下，裂隙对可见光的干涉、衍射作用下产生的色彩称为水晶的彩虹效应。
事实上，凡是具有裂隙的宝石都可以产生彩虹效应的。
五、水晶的品种
（1）、石英类：
白水晶、紫水晶、黄水晶、茶晶、粉晶（芙蓉晶）、乳白水晶、发晶、石英猫眼、红水晶。
（2）、隐晶石英类结晶的形状非常细小，需要用显微镜才能看得清楚，外观上看起来是平滑、块状。
常见最多的是各式玛瑙、条纹玛瑙、苔癣玛瑙、蓝纹玛瑙、水玛瑙、红玛瑙。
六水晶的分类
1、按水晶的产出状态分类
（1）天然水晶
（2）合成水晶（3）优化、处理水晶
2按水晶的特性及用途分类
（1）压电水晶：
具有压电效应的水晶。
（2）光学水晶：
质地纯净、透明度高具有透过红外线、紫外线的良好性能的水晶。
（3）、工艺水晶：
用来制作装饰品、观赏物等的水晶
七水晶的工业用途
水晶具有透明，坚硬，弹性，双折射，熔点高，方向性，抗压性，导热性，旋光性，耐酸性，耐碱性，压电效应等16种优良物理，化学特殊性能，为应用高新科技具备了独特的优越条件。
压电水晶，是指其具有高纯度的，无任何包裹体，杂质，节瘤的水晶单晶体。
正因为水晶具有正逆压电效应，并有其他压电材料所不能比拟的优点，故被大量用来制造石英谐振器，滤波器，超声波发生器和各种测量仪器。
石英谐振器是无线电子工业设备的关键元件。
特点是具有高度的稳定性，灵敏度和相当宽的频率范围，可普遍装置在无线通讯的发射器，接收器及无线电测量仪器中，如无线电报，无线电传真，无线电视，无线广播等等。
还广泛应用于人造地球卫星，导弹，超音速飞机，火箭，舰艇，雷达，电子计算器，石英手表以及各种远距离操纵，跟踪，导航等设备之中。
二十世纪九十年代，出现了微型石英谐振器，在蝇头大小的谐振器内含有的水晶切片薄如蝉翼。
东海晶体材料厂技术人员竟将1.8厘米长的水晶棒切成80片圆晶片，可见其精密的程度。
它的出现加速了电子产品现代化进程，使“大哥大”，电脑等体积越来越小，电视机，调空器的“心脏”更趋简单。
全世界的需求量，每年在以数亿计的速度增长。
目前东海晶体材料厂的晶片年产能力仅为2000万片，可见发展潜力之大。
滤波器大量应用于有线通讯中的各种载波设备，如载波电话，可在载波多路通讯的一跟导线上，同时使用数对至几千对电话而互不干扰。
超声波发生器常用于超声波探测仪上，用以发现金属制品及硬质塑料的裂纹和气孔。
应用于超声波探测仪，可测量海底深度，海底地形，探测鱼群。
光学水晶，是指纯净的无色透明的无双晶，节瘤，各种包裹体，绵，裂隙，蓝针的天然水晶单晶体。
根据水晶的特殊光学性能，作为光学材料，一是做成各种仪器镜头，能透过紫外线在黑暗中照像，观测，在云雾中拍摄及远距离照像。
二是做成光谱仪的棱镜，透镜，用以测定矿物元素的含量。
做成石英滤光镜，可观察拍摄太阳。
做成紫外线灯，用来杀菌治病。
做成旋光计镜头，用以测定旋光物质浓度和含量。
做成望远镜显微镜，大可观测天体，小可见到细菌和细胞。
熔炼水晶，指经筛选后剩余的无杂质的晶体碎块，经熔化冷却而形成的水晶。
是利用水晶具有耐高温，耐酸碱性能和线膨胀系数等性质，用于石英玻璃行业，制作石英玻璃管材，器皿，光学玻璃，合成水晶原料，还广泛用于电子，化工，冶金，通讯，汽车，机械制造，医学器皿和仪器工业。
建国以来，东海105矿，东海光学仪器厂根据国家需要开发加工水晶制品，为国家尖端科学做出了重要贡献。
合成水晶，也称人造水晶，是在天然水晶资源越来越稀少的情况下，现代高科技的产物。
它是一种仿照自然界天然水晶形成所需要的特定条件，用人工的方法合制而成的。
合成水晶是人工宝石的一种。
它是采用水热法，在高压釜内一定理化条件下生长的晶体。
东海县合成水晶生产在我国占相当地位。
采用的是世界通用的水热法合成水晶工艺。
目前，运用水热法合成工艺，已生产出茶，紫，绿，黄，红，黑等等彩色水晶。
水热法合成的水晶，除能见到晶体中的晶种及正规的六方柱和六方锥体，晶面呈不平的阶梯状外，其物理，化学性质及内部结构均与天然水晶没任何区别，而且杂质和缺陷又相当少。
因此，合成水晶及其制品进入市场后，很快就得到了国际上的认可。
总而言之，水晶已与科学结下了不解之缘，科学已与生活结下了不解之缘，水晶的作用已到了无处不在，无时不在的地步。
现在，电视机，计算机，移动电话和网络通讯产业迅速扩大使用范围和频率。
但不管这些产业如何发展，如电视机从黑白到彩色，从模拟到数字；电信的发展趋势从电信网络数字化，综合化的基础上向智能化，移动化，宽带化和个人化方向发展，都始终离不开水晶片制成的元件。
八天然水晶的鉴别方法
1.眼看:
天然水晶在形成过程中，往往受环境影响总含有一些杂质，对着太阳观察时，可以看到淡淡的均匀细小的横纹或柳絮状物质。
而假水晶多采用残次的水晶渣、玻璃渣熔炼，经过磨光加工、着色仿造而成，没有均匀的条纹、柳絮状物
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