Silisiumis in atomysk kristal, wêrfan de atomen mei elkoar ferbûn binne troch kovalente bannen, dy't in romtlike netwurkstruktuer foarmje. Yn dizze struktuer binne de kovalente bannen tusken atomen tige rjochting en hawwe hege bânenerzjy, wêrtroch silisium hege hurdens sjen lit as it ferset tsjin eksterne krêften om har foarm te feroarjen. Bygelyks, it nimt in grutte eksterne krêft om de sterke kovalente bânferbining tusken atomen te ferneatigjen.
It is lykwols krekt fanwegen de reguliere en relatyf rigide strukturele skaaimerken fan syn atomyske kristal dat as it wurdt ûnderwurpen oan in grutte ynfloedkrêft of unjildige eksterne krêft, it rooster fan binnensilisiumis dreech om te bufferen en fersprieden de eksterne krêft troch lokale deformation, mar sil feroarsaakje de covalent obligaasjes te brekken lâns guon swak crystal fleantugen of crystal rjochtings, dat sil feroarsaakje de hiele crystal struktuer te brekken en lit brittle skaaimerken. Oars as struktueren lykas metalen kristallen, der binne ionyske obligaasjes tusken metalen atomen dy't kinne slide relatyf, en se kinne fertrouwe op it sliding tusken atomic lagen oan te passen oan eksterne krêften, showing goede ductility en net maklik te brekken bros.
Silisiumatomen binne ferbûn troch kovalente bannen. De essinsje fan kovalente obligaasjes is de sterke ynteraksje foarme troch de dielde elektroanenpearen tusken atomen. Hoewol't dizze bân kin soargje foar de stabiliteit en hurdens fan 'esilisium kristalstruktuer, it is lestich foar de kovalente bân om te herstellen ienris it is brutsen. As de krêft dy't troch de bûtenwrâld tapast wurdt de limyt dy't de kovalente bân ferneare kin, sil de bân brekke, en om't d'r gjin faktoaren binne lykas frij bewegende elektroanen lykas yn metalen om de breuk te helpen reparearje, de ferbining opnij te meitsjen, of fertrouwe op 'e delokalisaasje fan elektroanen om de stress te fersprieden, it is maklik om te kraken en kin de totale yntegriteit net behâlde troch har eigen ynterne oanpassingen, wêrtroch silisium tige bros is.
Yn praktyske tapassingen binne silisiummaterialen faak lestich om absolút suver te wêzen, en sille bepaalde ûnreinheden en roosterdefekten befetsje. It opnimmen fan ûnreinheidsatomen kin de oarspronklik reguliere silisiumroosterstruktuer fersteure, wêrtroch feroaringen yn 'e lokale gemyske bânsterkte en de bondingmodus tusken atomen feroarsaakje, wat resulteart yn swakke gebieten yn' e struktuer. Roosterdefekten (lykas fakatueres en dislokaasjes) wurde ek plakken dêr't de stress konsintrearre wurdt.
Wannear't eksterne krêften hannelje, binne dizze swakke plakken en stresskonsintraasjepunten mear kâns om it brekken fan kovalente bannen te feroarsaakjen, wêrtroch't it silisiummateriaal begjint te brekken fan dizze plakken, wêrtroch't de brittleness fergruttet. Sels as it oarspronklik fertroude op 'e kovalente bannen tusken atomen om in struktuer te bouwen mei in hegere hurdens, is it lestich om brosse fraktueren te foarkommen ûnder de ynfloed fan eksterne krêften.
Post tiid: Dec-10-2024