Кремний- атом кристалы, аның атомнары бер-берсе белән ковалент бәйләнешләр аша тоташкан, киңлек челтәр структурасын барлыкка китерә. Бу структурада атомнар арасындагы ковалент бәйләнешләр бик юнәлешле һәм югары бәйләнеш энергиясенә ия, бу кремнийның тышкы көчләргә формасын үзгәртүгә каршы торганда югары катылык күрсәтүенә китерә. Мәсәлән, атомнар арасындагы көчле ковалент бәйләнешне җимерү өчен зур тышкы көч кирәк.
Ләкин, нәкъ менә аның атом кристалының даими һәм чагыштырмача каты структура үзенчәлекләре аркасында, аңа зур бәрелү көче яки тигез булмаган тышкы көч тәэсир иткәндә, эчендәге рәшәткәкремнийтышкы көчне җирле деформация аша буферлау һәм тарату авыр, ләкин ковалент бәйләнешләрнең кайбер зәгыйфь кристалл яссылыклары яки кристалл юнәлешләре буенча өзелүенә китерәчәк, бу бөтен кристалл структурасының өзелүенә һәм сынучан үзенчәлекләр күрсәтүенә китерәчәк. Металл кристаллары кебек структуралардан аермалы буларак, металл атомнары арасында чагыштырмача шуышып китә алырлык ион бәйләнешләре бар, һәм алар тышкы көчләргә яраклашу өчен атом катламнары арасындагы шуышуга таяна ала, яхшы сыгылучанлык күрсәтә һәм сыну җиңел түгел.
Кремнийатомнар ковалент бәйләнешләр белән бәйләнгән. Ковалент бәйләнешләрнең асылы - атомнар арасындагы уртак электрон парлары тарафыннан барлыкка килгән көчле үзара бәйләнеш. Бу бәйләнеш атомнарның тотрыклылыгын һәм катылыгын тәэмин итә алса дакремний кристаллыструктурасы үзгәргәнлектән, ковалент бәйләнеш өзелгәннән соң торгызылуы авыр. Тышкы дөнья тарафыннан бирелгән көч ковалент бәйләнеш түзә алырлык чиктән артып киткәч, бәйләнеш өзеләчәк, һәм металллардагы кебек ирекле хәрәкәт итүче электроннар кебек өзелүне төзәтергә, тоташуны яңадан урнаштырырга яки көчәнешне тарату өчен электроннарның делокализациясенә таянырга ярдәм итүче факторлар булмаганлыктан, ул җиңел ярыла һәм үзенең эчке көйләүләре аша гомуми бөтенлеген саклый алмый, бу кремнийның бик сынучан булуына китерә.
Гамәли кулланылышта кремний материалларын абсолют чиста дип табу еш кына авыр, һәм аларда билгеле бер катнашмалар һәм челтәр кимчелекләре булачак. Катнашма атомнарының кушылуы башта гадәти кремний челтәр структурасын бозырга мөмкин, бу җирле химик бәйләнеш ныклыгында һәм атомнар арасындагы бәйләнеш режимында үзгәрешләргә китерергә мөмкин, нәтиҗәдә структурада көчсез өлкәләр барлыкка килә. Решетка кимчелекләре (мәсәлән, вакансияләр һәм дислокацияләр) шулай ук көчәнеш тупланучы урыннарга әйләнәчәк.
Тышкы көчләр тәэсир иткәндә, бу зәгыйфь нокталар һәм көчәнеш концентрациясе нокталары ковалент бәйләнешләрнең өзелүенә китерә, бу кремний материалының бу урыннардан өзелә башлавына китерә, аның сынучанлыгын көчәйтә. Башта ул югарырак катылыктагы структура төзү өчен атомнар арасындагы ковалент бәйләнешләргә таянса да, тышкы көчләр йогынтысында сынучан сынудан саклану кыен.
Бастырылган вакыты: 2024 елның 10 декабре