Siliconyn grisial atomig, y mae ei atomau wedi'u cysylltu â'i gilydd gan fondiau cofalent, gan ffurfio strwythur rhwydwaith gofodol. Yn y strwythur hwn, mae'r bondiau cofalent rhwng atomau yn gyfeiriadol iawn ac mae ganddynt egni bond uchel, sy'n gwneud i silicon ddangos caledwch uchel wrth wrthsefyll grymoedd allanol i newid ei siâp. Er enghraifft, mae'n cymryd grym allanol mawr i ddinistrio'r cysylltiad bond cofalent cryf rhwng atomau.
Fodd bynnag, oherwydd nodweddion strwythurol rheolaidd a chymharol anhyblyg ei grisial atomig yn union, pan fydd yn destun grym effaith mawr neu rym allanol anwastad, mae'r dellt y tu mewn.siliconMae'n anodd clustogi a gwasgaru'r grym allanol trwy anffurfiad lleol, ond bydd yn achosi i'r bondiau cofalent dorri ar hyd rhai awyrennau crisial gwan neu gyfeiriadau crisial, a fydd yn achosi i'r strwythur crisial cyfan dorri a dangos nodweddion brau. Yn wahanol i strwythurau fel crisialau metel, mae bondiau ïonig rhwng atomau metel a all lithro'n gymharol, a gallant ddibynnu ar y llithro rhwng haenau atomig i addasu i rymoedd allanol, gan ddangos hydwythedd da ac nid yw'n hawdd torri'n frau.
SiliconMae atomau wedi'u cysylltu gan fondiau cofalent. Hanfod bondiau cofalent yw'r rhyngweithio cryf a ffurfir gan y parau electron a rennir rhwng atomau. Er y gall y bond hwn sicrhau sefydlogrwydd a chaledwch ygrisial siliconstrwythur, mae'n anodd i'r bond cofalent adfer ar ôl iddo gael ei dorri. Pan fydd y grym a roddir gan y byd y tu allan yn fwy na'r terfyn y gall y bond cofalent ei wrthsefyll, bydd y bond yn torri, ac oherwydd nad oes ffactorau fel electronau sy'n symud yn rhydd fel mewn metelau i helpu i atgyweirio'r toriad, ailsefydlu'r cysylltiad, neu ddibynnu ar ddadleoliad electronau i wasgaru'r straen, mae'n hawdd cracio ac ni all gynnal y cyfanrwydd cyffredinol trwy ei addasiadau mewnol ei hun, gan achosi i silicon fod yn frau iawn.
Mewn cymwysiadau ymarferol, mae deunyddiau silicon yn aml yn anodd eu bod yn hollol bur, a byddant yn cynnwys rhai amhureddau a diffygion dellt. Gall ymgorffori atomau amhuredd amharu ar strwythur dellt silicon rheolaidd gwreiddiol, gan achosi newidiadau yng nghryfder y bond cemegol lleol a'r modd bondio rhwng atomau, gan arwain at ardaloedd gwan yn y strwythur. Bydd diffygion dellt (megis bylchau gwag a dadleoliadau) hefyd yn dod yn lleoedd lle mae straen yn cael ei ganolbwyntio.
Pan fydd grymoedd allanol yn gweithredu, mae'r mannau gwan a'r pwyntiau crynodiad straen hyn yn fwy tebygol o achosi torri bondiau cofalent, gan achosi i'r deunydd silicon ddechrau torri o'r mannau hyn, gan waethygu ei frau. Hyd yn oed os oedd yn wreiddiol yn dibynnu ar y bondiau cofalent rhwng atomau i adeiladu strwythur â chaledwch uwch, mae'n anodd osgoi toriad brau o dan effaith grymoedd allanol.
Amser postio: 10 Rhagfyr 2024