自然界的红宝石，是一种称为刚玉矿物的变种，化学成分为 三氧化二铝，硬度5级，仅次于金刚石。红宝石独特的红色，是 由于含铬离子所造成的，含量愈高，色泽愈深。常见的有粉红、 血红直至暗红，而以血红者为最佳，俗称“鸽血红”。其艳红如 鲜血，光彩灿烂夺目，为稀世珍品、无价之宝。还有一种“石榴 籽红宝石”，淡红晶莹，宛如真的石榴籽，相当名贵。
　　红宝石与钻石、蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼石、翡翠同属于 高档宝石。优质红宝石，可与宝石之王———钻石相媲美。1567 年国际宝石市场上，一颗珍贵的红宝石每克拉（723克）价格达 81777多美元，比同样重量的钻石还要昂贵。
　　红宝石原是东方古代文明的珍宝，著名的产地有缅甸、泰 国、斯里兰卡。它的梵文名称意即“宝石之冠”。英国皇冠上重 176克拉的红宝石，伊朗皇冠上+4颗红宝石扣子，都是缅甸的 产物。
　　红宝石的开发利用已有3777多年历史。传统的用途是作戒 指、项链等高级首饰镶嵌品。有些国家，以浓红色的红宝石称 “男性红宝石”，淡红色的称“女性红宝石”；戴红宝石戒指象征 “火红的爱情”、“幸福的人”。红宝石还代表正午和明丽的仲夏， 因而被定为七月份的诞生石，生在七月份的人尤爱选用。
　　37世纪+7年代初期，科学家用红宝石制出了第一台激光 仪，从此，红宝石在现代科学技术中开拓了新的用途。
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　　在地壳中，硅的含量仅次于氧，居第二位，占地壳总重量的 12345。它主要以二氧化硅的形式存在，岩石和沙土中都含有大 量二氧化硅。元素硅的原子结构和化学性质与元素碳相似，单质 硅是重要的合金和半导体原料。 16世纪46年代，半导体应用的发展，带动了单晶硅的生 产。单晶硅是由许多硅原子以金刚石晶格结构排列成晶核长成晶 面取向相同的晶粒并平行结合变成单晶硅。超纯单晶硅是最早使 用的半导体材料，其纯度可高达77377777777775，在这样纯的 单晶硅中，每一万亿个原子中有一个杂质原子。
　　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 法或悬浮区熔法从溶体中生长出棒状单晶硅。单晶的生长方法很 多，主要有四种：
　　区熔法。7741年，由美国科学家蒲凡所发明。在一个长棒 形固体非单晶原料中，有一段短的区域被加热融熔，并且缓慢地 从一端移向另一端，使原料内物质在结晶过程中重新分布，达到 提纯物质重新结晶的目的。区熔法目前仍在广泛使用。
　　水热法。单晶体在高温高压条件下从溶液中生长，所使用的 容器是高压釜。通常把原料放在温度比较高的底部，籽晶放在温 度较低的上部，容器内充满溶剂。在高压釜底部的高温部分，原 料溶解在溶剂中，由于温差对流，溶解的原料被溶液带到釜上 部，在籽晶附近达到饱和状态，并在籽晶上结晶。溶液的循环， 使底部的原料不断溶解；而上面的籽晶不断生长。目前水热法主 要用于生长水晶以及其它氧化物单晶。
　　此外，还有外延生长法和升华法。现在的半导体材料锗和砷 化镓等，其制造方法在技术上已经相当成熟。一块633平方厘米 的集成电路，可以把1万个固态器件的功能完全表现出来，这几 乎与人脑的神经细胞密度一样高。