Silikonatom kristalli bo'lib, uning atomlari bir-biri bilan kovalent bog'lanishlar orqali bog'lanib, fazoviy tarmoq tuzilishini hosil qiladi. Ushbu tuzilishda atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlar juda yo'naltirilgan va yuqori bog'lanish energiyasiga ega, bu esa kremniyning tashqi kuchlarga qarshilik ko'rsatib, shaklini o'zgartirganda yuqori qattiqlikni ko'rsatishiga olib keladi. Masalan, atomlar orasidagi kuchli kovalent bog'lanish aloqasini yo'q qilish uchun katta tashqi kuch kerak bo'ladi.
Biroq, aynan uning atom kristalining muntazam va nisbatan qattiq strukturaviy xususiyatlari tufayli, unga katta zarba kuchi yoki notekis tashqi kuch ta'sir qilganda, ichidagi panjarakremniytashqi kuchni mahalliy deformatsiya orqali buferlash va tarqatish qiyin, ammo kovalent bog'lanishlarning ba'zi zaif kristall tekisliklari yoki kristall yo'nalishlari bo'ylab uzilishiga olib keladi, bu esa butun kristall tuzilishining sinishiga va mo'rt xususiyatlarni ko'rsatishiga olib keladi. Metall kristallari kabi tuzilmalardan farqli o'laroq, metall atomlari orasida nisbatan siljiy oladigan ion bog'lanishlar mavjud va ular tashqi kuchlarga moslashish uchun atom qatlamlari orasidagi siljishga tayanishi mumkin, bu yaxshi egiluvchanlikni ko'rsatadi va mo'rtlikni sindirish oson emas.
SilikonAtomlar kovalent bog'lanishlar orqali bog'langan. Kovalent bog'lanishlarning mohiyati atomlar orasidagi umumiy elektron juftliklari tomonidan hosil bo'lgan kuchli o'zaro ta'sirdir. Garchi bu bog'lanish barqarorlik va qattiqlikni ta'minlasa hamkremniy kristallituzilishiga ko'ra, kovalent bog'lanish uzilgandan keyin tiklanishi qiyin. Tashqi dunyo tomonidan qo'llaniladigan kuch kovalent bog'lanish bardosh bera oladigan chegaradan oshib ketganda, bog'lanish uziladi va metallardagi kabi erkin harakatlanuvchi elektronlar kabi uzilishlarni tuzatishga, ulanishni qayta tiklashga yoki kuchlanishni tarqatish uchun elektronlarning delokalizatsiyasiga tayanishga yordam beradigan omillar yo'qligi sababli, u yorilib ketishi oson va o'zining ichki sozlashlari orqali umumiy yaxlitlikni saqlab qololmaydi, bu esa kremniyning juda mo'rt bo'lishiga olib keladi.
Amaliy qo'llanilishlarda kremniy materiallarini mutlaq sof deb hisoblash ko'pincha qiyin va ular tarkibida ma'lum aralashmalar va panjara nuqsonlari bo'ladi. Nopoklik atomlarining qo'shilishi dastlab muntazam kremniy panjara tuzilishini buzishi, mahalliy kimyoviy bog'lanish kuchi va atomlar orasidagi bog'lanish rejimining o'zgarishiga olib kelishi mumkin, natijada strukturada zaif joylar paydo bo'ladi. Panjara nuqsonlari (masalan, vakansiyalar va dislokatsiyalar) ham stress to'plangan joylarga aylanadi.
Tashqi kuchlar ta'sir qilganda, bu zaif nuqtalar va stress kontsentratsiyasi nuqtalari kovalent bog'lanishlarning uzilishiga olib kelishi ehtimoli ko'proq, bu esa kremniy materialining bu joylardan uzilib ketishiga olib keladi va uning mo'rtligini kuchaytiradi. Agar dastlab yuqori qattiqlikka ega tuzilmani qurish uchun atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlarga tayangan bo'lsa ham, tashqi kuchlar ta'sirida mo'rt sinishning oldini olish qiyin.
Nashr vaqti: 2024-yil 10-dekabr