No ke aha i paʻakikī ai ka silicon akā he palupalu hoʻi?

Silikahe kristal atomika, nona nā ʻātoma i hoʻopili ʻia kekahi i kekahi ma o nā pilina covalent, e hana ana i kahi ʻano pūnaewele spatial. Ma kēia ʻano, he kuhikuhi loa nā pilina covalent ma waena o nā ʻātoma a he ikehu pilina kiʻekiʻe, kahi e hōʻike ai ka silicon i ka paʻakikī kiʻekiʻe i ka wā e kūʻē ai i nā mana o waho e hoʻololi i kona ʻano. No ka laʻana, pono ia i kahi ikaika waho nui e luku ai i ka pilina pilina covalent ikaika ma waena o nā ʻātoma.

Eia nō naʻe, ma muli o nā ʻano hoʻonohonoho maʻamau a paʻa hoʻi o kona kristal atomika i ka wā e kau ʻia ai i kahi ikaika hopena nui a i ʻole ka ikaika waho like ʻole, ʻo ka lattice i lokosilikaHe paʻakikī ke pale aku a hoʻopuehu i ka ikaika o waho ma o ka deformation kūloko, akā e hoʻopōʻino i nā pilina covalent ma kekahi mau mokulele kristal nāwaliwali a i ʻole nā ​​kuhikuhi kristal, kahi e haki ai ke ʻano kristal holoʻokoʻa a hōʻike i nā ʻano palupalu. ʻAʻole e like me nā ʻano e like me nā kristal metala, aia nā pilina ionic ma waena o nā ʻātoma metala hiki ke paheʻe iki, a hiki iā lākou ke hilinaʻi i ka paheʻe ʻana ma waena o nā papa atomika e hoʻololi i nā ikaika o waho, e hōʻike ana i ka ductility maikaʻi a ʻaʻole maʻalahi ke uhaʻi i ka palupalu.

Silikaua hoʻopili ʻia nā ʻātoma e nā pilina covalent. ʻO ke kumu o nā pilina covalent ka pilina ikaika i hoʻokumu ʻia e nā hui electron i kaʻana like ʻia ma waena o nā ʻātoma. ʻOiai hiki i kēia pilina ke hōʻoia i ke kūpaʻa a me ka paʻakikī okristal siliconʻano, he paʻakikī no ka pilina covalent ke hoʻōla hou i ka wā e haki ai. Ke ʻoi aku ka ikaika i hoʻopili ʻia e ka honua waho ma mua o ka palena e hiki ai i ka pilina covalent ke kū, e haki ka pilina, a no ka mea ʻaʻohe mea e like me nā electrons e neʻe manuahi ana e like me nā metala e kōkua i ka hoʻoponopono ʻana i ka haki, hoʻokumu hou i ka pilina, a hilinaʻi paha i ka delocalization o nā electrons e hoʻopuehu i ke kaumaha, he maʻalahi ke haki a ʻaʻole hiki ke mālama i ka pono holoʻokoʻa ma o kāna mau hoʻoponopono kūloko ponoʻī, e hoʻolilo ana i ka silicon i mea palupalu loa.

I nā hana kūpono, he paʻakikī pinepine nā mea silicon e maʻemaʻe loa, a e loaʻa iā ia kekahi mau haumia a me nā kīnā lattice. ʻO ka hoʻohui ʻana o nā ʻātoma haumia e hoʻopilikia paha i ke ʻano lattice silicon maʻamau mua, e hoʻololi ai i ka ikaika o ka pilina kemika kūloko a me ke ʻano hoʻopaʻa ma waena o nā ʻātoma, e hopena ana i nā wahi nāwaliwali i loko o ke ʻano. ʻO nā hemahema lattice (e like me nā hakahaka a me nā dislocations) e lilo pū i mau wahi e hoʻopaʻa ʻia ai ke kaumaha.

Ke hana nā mana o waho, ʻoi aku ka nui o kēia mau wahi nāwaliwali a me nā kiko hoʻokūpaʻa koʻikoʻi e kumu ai i ka haki ʻana o nā pilina covalent, e hoʻomaka ana ka mea silicon e haki mai kēia mau wahi, e hoʻonui ana i kona palupalu. ʻOiai inā ua hilinaʻi mua ia i nā pilina covalent ma waena o nā ʻātoma e kūkulu i kahi hale me ka paʻakikī kiʻekiʻe, he paʻakikī ke pale aku i ka haki palupalu ma lalo o ka hopena o nā mana o waho.