Silikonini kioo cha atomiki, ambacho atomi zake zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya ushirikiano, na kutengeneza muundo wa mtandao wa anga. Katika muundo huu, vifungo vya ushirikiano kati ya atomi vina mwelekeo sana na vina nishati ya juu ya dhamana, ambayo inafanya silicon kuonyesha ugumu wa juu wakati wa kupinga nguvu za nje ili kubadilisha sura yake. Kwa mfano, inachukua nguvu kubwa ya nje kuharibu muunganisho thabiti wa dhamana kati ya atomi.
Walakini, ni kwa sababu ya sifa za kawaida na ngumu za kimuundo za fuwele yake ya atomiki kwamba inapoathiriwa na nguvu kubwa ya athari au nguvu isiyo sawa ya nje, kimiani ndani.siliconni vigumu kuakibisha na kutawanya nguvu ya nje kupitia mgeuko wa ndani, lakini itasababisha vifungo shirikishi kuvunjika pamoja na baadhi ya ndege dhaifu za fuwele au maelekezo ya fuwele, ambayo itasababisha muundo mzima wa fuwele kuvunjika na kuonyesha sifa tete. Tofauti na miundo kama vile fuwele za chuma, kuna vifungo vya ionic kati ya atomi za chuma ambazo zinaweza kuteleza kwa kiasi, na zinaweza kutegemea utelezi kati ya tabaka za atomiki ili kukabiliana na nguvu za nje, kuonyesha uduara mzuri na si rahisi kuvunjika.
Silikoniatomi zimeunganishwa na vifungo vya covalent. Kiini cha vifungo vya ushirikiano ni mwingiliano mkali unaoundwa na jozi za elektroni zilizoshirikiwa kati ya atomi. Ingawa dhamana hii inaweza kuhakikisha utulivu na ugumu wakioo cha siliconmuundo, ni vigumu kwa dhamana ya ushirikiano kupona mara tu inapovunjwa. Nguvu inayotumika na ulimwengu wa nje inapozidi kikomo ambacho dhamana shirikishi inaweza kuhimili, dhamana itavunjika, na kwa sababu hakuna vipengele kama vile elektroni zinazosonga kwa uhuru kama vile metali ili kusaidia kukarabati sehemu iliyokatika, kuanzisha tena muunganisho, au kutegemea ugatuzi wa elektroni ili kutawanya mkazo, ni rahisi kupasuka na haiwezi kudumisha uadilifu wa jumla kupitia marekebisho yake ya ndani, na kusababisha silicon kuwa brittle sana.
Katika matumizi ya vitendo, vifaa vya silicon mara nyingi ni vigumu kuwa safi kabisa, na vitakuwa na uchafu fulani na kasoro za kimiani. Ujumuishaji wa atomi za uchafu unaweza kuvuruga muundo wa awali wa kimiani wa silicon, na kusababisha mabadiliko katika nguvu ya dhamana ya kemikali ya ndani na modi ya kuunganisha kati ya atomi, kusababisha maeneo dhaifu katika muundo. Kasoro za kimiani (kama vile nafasi za kazi na utengano) pia zitakuwa mahali ambapo mkazo hujilimbikizia.
Vikosi vya nje vinapofanya kazi, maeneo haya hafifu na sehemu za mkusanyiko wa dhiki kuna uwezekano mkubwa wa kusababisha kukatika kwa vifungo shirikishi, na kusababisha nyenzo za silicon kuanza kukatika kutoka sehemu hizi, na hivyo kuzidisha ugumu wake. Hata kama awali ilitegemea vifungo vya ushirikiano kati ya atomi ili kujenga muundo na ugumu wa juu, ni vigumu kuepuka kuvunjika kwa brittle chini ya athari za nguvu za nje.
Muda wa kutuma: Dec-10-2024