규소원자 결정은 원자가 공유 결합으로 서로 연결되어 공간 네트워크 구조를 형성하는 원자 결정입니다. 이 구조에서는 원자 사이의 공유 결합이 매우 방향성이 있고 결합 에너지가 높기 때문에 실리콘은 외부 힘에 저항하여 모양이 바뀔 때 높은 경도를 나타냅니다. 예를 들어, 원자 사이의 강한 공유 결합 연결을 파괴하려면 큰 외력이 필요합니다.
그러나 원자 결정의 규칙적이고 상대적으로 견고한 구조적 특성으로 인해 큰 충격력이나 고르지 않은 외력을 받으면 내부 격자가 변형됩니다.규소국부적 변형을 통해 외력을 완충하고 분산시키는 것은 어렵지만 일부 약한 결정면이나 결정 방향을 따라 공유 결합이 끊어져 결정 구조 전체가 깨지고 부서지기 쉬운 특성을 나타냅니다. 금속 결정과 같은 구조와 달리 금속 원자 사이에는 상대적으로 미끄러질 수 있는 이온 결합이 있으며, 원자층 사이의 미끄러짐에 의존하여 외부 힘에 적응할 수 있어 연성이 좋고 부서지기 쉽지 않습니다.
규소원자는 공유 결합으로 연결됩니다. 공유결합의 본질은 원자 사이의 공유 전자쌍에 의해 형성되는 강력한 상호작용입니다. 이 결합은 안정성과 경도를 보장할 수 있지만실리콘 크리스탈구조적으로 공유결합은 한번 끊어지면 회복하기 어렵습니다. 외부 세계에서 가해지는 힘이 공유 결합이 견딜 수 있는 한계를 초과하면 결합이 깨지게 되는데, 금속처럼 자유롭게 움직이는 전자가 끊어진 부분을 복구하거나 연결을 다시 설정하는 등의 요인이 없기 때문입니다. 응력을 분산시키기 위해 전자의 비편재화에 의존하므로 깨지기 쉽고 자체 내부 조정을 통해 전체적인 무결성을 유지할 수 없으므로 실리콘이 매우 부서지기 쉽습니다.
실제 적용에서 실리콘 재료는 완전히 순수하기 어려운 경우가 많으며 특정 불순물과 격자 결함을 포함합니다. 불순물 원자의 결합은 원래 규칙적인 실리콘 격자 구조를 파괴하여 국부적인 화학 결합 강도와 원자 간의 결합 모드를 변화시켜 구조의 약한 영역을 초래할 수 있습니다. 격자 결함(예: 공극 및 전위)도 응력이 집중되는 장소가 됩니다.
외부 힘이 작용할 때 이러한 약한 지점과 응력 집중 지점은 공유 결합을 깨뜨릴 가능성이 더 높으며, 이로 인해 실리콘 재료가 이러한 위치에서 부서지기 시작하여 취성이 악화됩니다. 원래는 원자 사이의 공유 결합에 의존해 더 높은 경도의 구조를 구축했다고 해도 외부 힘의 영향으로 취성 파괴를 피하기는 어렵습니다.
게시 시간: 2024년 12월 10일