ለምን ሲሊከን በጣም ከባድ ነው ግን በጣም የተሰባበረ?

ሲሊኮንአቶሚክ ክሪስታል ነው፣ አተሞቹ እርስ በእርሳቸው በተዋሃዱ ቦንዶች የተገናኙ፣ የቦታ አውታረ መረብ መዋቅር ይመሰርታሉ። በዚህ መዋቅር ውስጥ፣ በአተሞች መካከል ያለው የጋርዮሽ ትስስር በጣም አቅጣጫዊ እና ከፍተኛ የመተሳሰሪያ ሃይል ያለው ሲሆን ይህም ሲሊከን ቅርፁን ለመለወጥ የውጭ ኃይሎችን ሲቋቋም ከፍተኛ ጥንካሬን ያሳያል። ለምሳሌ በአተሞች መካከል ያለውን ጠንካራ የኮቫለንት ትስስር ለማጥፋት ትልቅ የውጭ ሃይል ያስፈልጋል።

ሆኖም ፣ በትክክል በመደበኛ እና በአንፃራዊነት ግትር በሆነ የአቶሚክ ክሪስታል መዋቅራዊ ባህሪዎች ምክንያት ለትልቅ ተፅእኖ ኃይል ወይም ያልተስተካከለ ውጫዊ ኃይል ሲጋለጥ በውስጡ ያለው ጥልፍልፍሲሊከንውጫዊውን ሃይል በአካባቢያዊ መበላሸት ለመዝጋት እና ለመበተን አስቸጋሪ ነው፣ ነገር ግን የጋርዮሽ ቦንዶች ከአንዳንድ ደካማ ክሪስታል አውሮፕላኖች ወይም ክሪስታል አቅጣጫዎች ጋር እንዲቆራረጡ ያደርጋል፣ ይህም አጠቃላይ የክሪስታል መዋቅር እንዲሰበር እና የሚሰባበር ባህሪያትን ያሳያል። እንደ ብረት ክሪስታሎች ካሉ አወቃቀሮች በተለየ በብረታ ብረት አተሞች መካከል በአንፃራዊነት ሊንሸራተቱ የሚችሉ ion ቦንዶች አሉ፣ እና በአቶሚክ ንብርብሮች መካከል ባለው ተንሸራታች ከውጭ ኃይሎች ጋር ለመላመድ ሊተማመኑ ይችላሉ፣ ይህም ጥሩ ductility እና በቀላሉ የሚሰባበር አይደለም።

ሲሊኮንአተሞች በ covalent bonds የተገናኙ ናቸው። የኮቫለንት ቦንዶች ይዘት በአተሞች መካከል በጋራ በኤሌክትሮን ጥንዶች የሚፈጠረው ጠንካራ መስተጋብር ነው። ምንም እንኳን ይህ ትስስር የ መረጋጋት እና ጥንካሬን ማረጋገጥ ቢችልምየሲሊኮን ክሪስታልመዋቅር፣ የኮቫለንት ቦንድ ከተሰበረ በኋላ ለማገገም አስቸጋሪ ነው። በውጪው አለም የሚተገበረው ሃይል የኮቫለንት ቦንድ ሊቋቋመው ከሚችለው ገደብ በላይ ሲያልፍ ማስያዣው ይቋረጣል፣ እና እንደ ብረት ያሉ በነጻነት የሚንቀሳቀሱ ኤሌክትሮኖች ክፍተቱን ለመጠገን፣ ግንኙነቱን እንደገና ለመመስረት ወይም የመሳሰሉ ነገሮች ስለሌለ ነው። ውጥረቱን ለመበተን በኤሌክትሮኖች ዲሎካላይዜሽን ላይ ተመርኩዞ በቀላሉ ሊሰነጠቅ የሚችል እና አጠቃላይ ንፁህነትን በራሱ ውስጣዊ ማስተካከያዎች መጠበቅ ስለማይችል ሲሊከን በጣም የተበጣጠሰ እንዲሆን ያደርጋል።

በተግባራዊ አተገባበር ውስጥ, የሲሊኮን እቃዎች ብዙውን ጊዜ ፍጹም ንጹህ ለመሆን አስቸጋሪ ናቸው, እና የተወሰኑ ቆሻሻዎችን እና የጭረት ጉድለቶችን ይይዛሉ. የንጽሕና አተሞችን ማካተት የመጀመርያውን መደበኛ የሲሊኮን ላቲስ መዋቅር ሊያስተጓጉል ይችላል, ይህም በአካባቢው የኬሚካላዊ ትስስር ጥንካሬ እና በአተሞች መካከል ያለው የመተሳሰሪያ ሁነታ ላይ ለውጥ ያመጣል, ይህም በመዋቅሩ ውስጥ ደካማ ቦታዎችን ያስከትላል. የላቲስ ጉድለቶች (እንደ ክፍት የስራ ቦታዎች እና መፈናቀል ያሉ) እንዲሁም ውጥረት የሚፈጠርባቸው ቦታዎች ይሆናሉ።

የውጭ ኃይሎች እርምጃ በሚወስዱበት ጊዜ እነዚህ ደካማ ቦታዎች እና የጭንቀት ማጎሪያ ነጥቦች የኮቫለንት ቦንዶችን መሰባበር የመፍጠር ዕድላቸው ከፍተኛ ነው, ይህም የሲሊኮን ቁሳቁስ ከእነዚህ ቦታዎች መሰባበር እንዲጀምር በማድረግ ስብራት እንዲባባስ ያደርጋል. ምንም እንኳን በመጀመሪያ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው መዋቅር ለመገንባት በአተሞች መካከል ባለው የጋርዮሽ ትስስር ላይ ቢተማመንም, በውጫዊ ኃይሎች ተጽእኖ ስር ስብራትን ለማስወገድ አስቸጋሪ ነው.