Силиконкристалли атомӣ аст, ки атомҳои он тавассути пайвандҳои ковалентӣ ба ҳамдигар пайваст шуда, сохтори шабакавии фазоиро ташкил медиҳанд. Дар ин сохтор, пайвандҳои ковалентӣ байни атомҳо хеле самтӣ буда, энергияи баланди пайванд доранд, ки боиси он мегардад, ки кремний ҳангоми муқовимат ба қувваҳои беруна барои тағир додани шакли худ сахтии баланд нишон диҳад. Масалан, барои нобуд кардани пайванди қавии пайванди ковалентӣ байни атомҳо қувваи калони беруна лозим аст.
Аммо, маҳз аз сабаби хусусиятҳои сохтории мунтазам ва нисбатан сахти кристалли атомии он, вақте ки он таҳти таъсири қувваи зиёди зарба ё қувваи нобаробари беруна қарор мегирад, шабакаи дохили онсиликондушвор аст, ки қувваи берунаро тавассути деформатсияи маҳаллӣ пароканда ва буфер кунад, аммо боиси шикастани пайвандҳои ковалентӣ дар баъзе сатҳҳои сусти кристаллӣ ё самтҳои кристалл мегардад, ки боиси шикастани тамоми сохтори кристаллӣ ва нишон додани хусусиятҳои шикананда мегардад. Бар хилофи сохторҳо ба монанди кристаллҳои металлӣ, байни атомҳои металлӣ пайвандҳои ионӣ мавҷуданд, ки метавонанд нисбатан лағжанд ва онҳо метавонанд ба лағжиш байни қабатҳои атомӣ такя кунанд, то ба қувваҳои беруна мутобиқ шаванд, ки чандирии хуб нишон медиҳанд ва шикастани онҳо осон нест.
СиликонАтомҳо тавассути пайвандҳои ковалентӣ пайвастанд. Моҳияти пайвандҳои ковалентӣ таъсири мутақобилаи қавиест, ки аз ҷониби ҷуфтҳои электронии муштарак байни атомҳо ба вуҷуд меояд. Гарчанде ки ин пайванд метавонад устуворӣ ва сахтии онро таъмин кунад.кристалли силиконсохтор, барқароршавии пайванди ковалентӣ пас аз шикастан душвор аст. Вақте ки қувваи татбиқшаванда аз ҳадди он, ки пайванди ковалентӣ метавонад тоб оварад, зиёд мешавад, пайванд канда мешавад ва азбаски омилҳое ба монанди электронҳои озод ҳаракаткунанда ба монанди металлҳо барои таъмири шикастан, барқарор кардани пайвастшавӣ ё такя ба делокализатсияи электронҳо барои пароканда кардани фишор вуҷуд надоранд, он ба осонӣ кафида мешавад ва наметавонад якпорчагии умумиро тавассути танзимоти дохилии худ нигоҳ дорад, ки боиси он мегардад, ки кремний хеле шикананда бошад.
Дар татбиқи амалӣ, маводҳои кремний аксар вақт комилан холис будан душвор аст ва дорои баъзе ифлосиҳо ва нуқсонҳои шабакавӣ хоҳанд буд. Дохилшавии атомҳои ифлос метавонад сохтори ибтидоии шабакаи кремнийро халалдор кунад ва боиси тағирёбии қувваи пайванди кимиёвии маҳаллӣ ва ҳолати пайванд байни атомҳо гардад, ки дар натиҷа минтақаҳои заиф дар сохтор пайдо мешаванд. Нуқсонҳои шабакавӣ (ба монанди холӣ ва дислокатсияҳо) инчунин ба ҷойҳое табдил меёбанд, ки дар он ҷо фишор мутамарказ мешавад.
Вақте ки қувваҳои беруна таъсир мерасонанд, ин нуқтаҳои заиф ва нуқтаҳои консентратсияи стресс эҳтимоли бештари шикастани пайвандҳои ковалентиро доранд, ки боиси он мегардад, ки маводи кремний аз ин ҷойҳо шикаста шавад ва шикастагии онро шадидтар кунад. Ҳатто агар он дар аввал ба пайвандҳои ковалентӣ байни атомҳо барои сохтани сохторе бо сахтии баландтар такя мекард, пешгирӣ аз шикастани шикаста таҳти таъсири қувваҳои беруна душвор аст.
Вақти нашр: 10 декабри соли 2024