Ngano nga ang silicon gahi kaayo apan dali ra mabuak?

Silikonusa ka atomic crystal, kansang mga atomo konektado sa usag usa pinaagi sa covalent bond, nga nagporma og spatial network structure. Niini nga istruktura, ang covalent bond tali sa mga atomo kay directional kaayo ug adunay taas nga bond energy, nga naghimo sa silicon nga magpakita og taas nga katig-a kung mosukol sa mga eksternal nga pwersa aron mausab ang porma niini. Pananglitan, nagkinahanglan kini og dako nga eksternal nga pwersa aron maguba ang lig-on nga koneksyon sa covalent bond tali sa mga atomo.

Apan, tungod gyud sa regular ug medyo gahi nga istruktura sa kristal atomiko niini nga kung kini maapektuhan sa dakong puwersa sa pagbangga o dili patas nga puwersa sa gawas, ang lattice sa sulodsiliconLisod i-buffer ug ipakaylap ang eksternal nga puwersa pinaagi sa lokal nga deformasyon, apan kini hinungdan sa pagkabungkag sa mga covalent bond subay sa pipila ka huyang nga mga plane sa kristal o direksyon sa kristal, nga hinungdan sa pagkabungkag sa tibuok istruktura sa kristal ug pagpakita sa mga kinaiya sa pagkabungkag. Dili sama sa mga istruktura sama sa mga kristal nga metal, adunay mga ionic bond tali sa mga atomo sa metal nga mahimong medyo mo-slide, ug kini makasalig sa pag-slide tali sa mga lut-od sa atomo aron mopahiangay sa mga eksternal nga pwersa, nga nagpakita sa maayong ductility ug dili dali mabuak nga brittle.

SilikonAng mga atomo konektado pinaagi sa covalent bond. Ang esensya sa covalent bond mao ang kusog nga interaksyon nga naporma sa gipaambit nga mga pares sa electron taliwala sa mga atomo. Bisan kung kini nga bond makasiguro sa kalig-on ug katig-a sakristal nga siliconistruktura, lisod mabawi ang covalent bond kon kini mabuak. Kon ang puwersa nga gigamit sa gawas nga kalibutan molapas sa limitasyon nga maantos sa covalent bond, ang bond mabuak, ug tungod kay walay mga hinungdan sama sa gawasnon nga paglihok sa mga electron sama sa mga metal aron makatabang sa pag-ayo sa pagkabuak, pagtukod pag-usab sa koneksyon, o pagsalig sa delocalization sa mga electron aron mabungkag ang stress, dali kini mabuak ug dili mapadayon ang kinatibuk-ang integridad pinaagi sa kaugalingon nga internal nga mga pag-adjust, hinungdan nga ang silicon mahimong dali nga mabuak.

Sa praktikal nga mga aplikasyon, ang mga materyales nga silicon kasagaran lisod nga mahimong hingpit nga puro, ug adunay pipila ka mga hugaw ug mga depekto sa lattice. Ang paglakip sa mga atomo sa hugaw mahimong makabalda sa orihinal nga regular nga istruktura sa silicon lattice, nga hinungdan sa mga pagbag-o sa lokal nga kusog sa kemikal nga bugkos ug ang paagi sa pagbugkos tali sa mga atomo, nga moresulta sa mga huyang nga lugar sa istruktura. Ang mga depekto sa lattice (sama sa mga bakante ug mga dislokasyon) mahimo usab nga mga lugar diin ang stress nagkonsentrar.

Kon molihok ang mga puwersa sa gawas, kining mga huyang nga bahin ug mga punto sa konsentrasyon sa stress mas lagmit nga hinungdan sa pagkabungkag sa mga covalent bond, nga hinungdan sa pagsugod sa pagkabungkag sa materyal nga silicon gikan niining mga dapita, nga nagpalala sa pagkahuyang niini. Bisan kon kini orihinal nga nagsalig sa mga covalent bond tali sa mga atomo aron pagtukod og istruktura nga adunay mas taas nga katig-a, lisud ang paglikay sa pagkahuyang sa pagkabali ubos sa epekto sa mga puwersa sa gawas.