ಸಿಲಿಕಾನ್ ಏಕೆ ತುಂಬಾ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ?

ಸಿಲಿಕಾನ್ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಜಾಲ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು ಬಹಳ ದಿಕ್ಕಿನದ್ದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ತನ್ನ ಆಕಾರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ದೊಡ್ಡ ಬಾಹ್ಯ ಬಲದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಪರಮಾಣು ಸ್ಫಟಿಕದ ನಿಯಮಿತ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಠಿಣವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಅದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಭಾವದ ಬಲ ಅಥವಾ ಅಸಮಾನ ಬಾಹ್ಯ ಬಲಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಾಗ, ಒಳಗಿನ ಜಾಲರಿಯುಸಿಲಿಕಾನ್ಸ್ಥಳೀಯ ವಿರೂಪತೆಯ ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯ ಬಲವನ್ನು ಬಫರ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಚದುರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ದುರ್ಬಲ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು ಮುರಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಂತಹ ರಚನೆಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಜಾರುವ ಅಯಾನಿಕ್ ಬಂಧಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಪರಮಾಣು ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಬಹುದು, ಉತ್ತಮ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಮುರಿಯುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ಸಾರವು ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಹಂಚಿಕೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೋಡಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ ಈ ಬಂಧವು ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವು ಮುರಿದುಹೋದ ನಂತರ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟ. ಹೊರಗಿನ ಪ್ರಪಂಚವು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಬಲವು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಬಂಧವು ಮುರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಂತಹ ಯಾವುದೇ ಅಂಶಗಳು ವಿರಾಮವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು, ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಅಥವಾ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಚದುರಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಡಿಲೋಕಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಅದು ಬಿರುಕು ಬಿಡುವುದು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ತನ್ನದೇ ಆದ ಆಂತರಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶುದ್ಧವಾಗಿರುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಕಲ್ಮಶಗಳು ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಶುದ್ಧ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಮೂಲತಃ ನಿಯಮಿತವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಬಹುದು, ಸ್ಥಳೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದ ಬಲ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧದ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳು (ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳಂತಹವು) ಒತ್ತಡವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಾಗುತ್ತವೆ.

ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಈ ದುರ್ಬಲ ತಾಣಗಳು ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಕೇಂದ್ರೀಕರಣ ಬಿಂದುಗಳು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ಮುರಿಯುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುವು ಈ ಸ್ಥಳಗಳಿಂದ ಒಡೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ದುರ್ಬಲತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅದು ಮೂಲತಃ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮುರಿತವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ.