Силиконкристалл атомӣ мебошад, ки атомҳои он бо ҳам бо пайвандҳои ковалентӣ пайваст шуда, сохтори шабакаи фазоиро ташкил медиҳанд. Дар ин сохтор, пайвандҳои ковалентӣ байни атомҳо хеле самтноканд ва дорои энергияи баланди пайванданд, ки кремний ҳангоми муқовимат ба қувваҳои беруна барои тағир додани шакли худ сахтии баланд нишон медиҳад. Масалан, барои нест кардани пайванди мустаҳками ковалентии байни атомҳо қувваи бузурги беруна лозим аст.
Аммо, маҳз аз сабаби хусусиятҳои сохтории мунтазам ва нисбатан сахти кристалл атомии он аст, ки ҳангоми дучор шудан ба қувваи бузурги таъсир ё қувваи нобаробари беруна, тор дар дохили он ба вуҷуд меояд.кремнийбуфер кардан ва пароканда кардани қувваи беруна тавассути деформатсияи маҳаллӣ душвор аст, аммо боиси шикастани пайвандҳои ковалентӣ дар баробари баъзе ҳавопаймоҳои кристалии заиф ё самтҳои кристалл мегардад, ки боиси шикастани тамоми сохтори кристалл мегардад ва хусусиятҳои шикаста нишон медиҳад. Баръакси сохторҳо ба монанди кристаллҳои металлӣ, дар байни атомҳои металлӣ пайвандҳои ионӣ мавҷуданд, ки метавонанд нисбатан лағжанд ва онҳо метавонанд ба лағжиши байни қабатҳои атомӣ такя кунанд, то ба қувваҳои беруна мутобиқ шаванд, қобилияти хуб нишон медиҳанд ва шикастани шикастан осон нест.
Силиконатомҳо бо пайвандҳои ковалентӣ пайваст мешаванд. Моҳияти пайвандҳои ковалентӣ таъсири мутақобилаи қавӣест, ки аз ҷониби ҷуфтҳои электронии муштарак байни атомҳо ба вуҷуд меоянд. Гарчанде ки ин пайванд метавонад устуворӣ ва сахтии онро таъмин кунадкристалл кремнийСохтор, барқарор кардани пайванди ковалентӣ пас аз шикастани он душвор аст. Вақте ки қувваи аз ҷониби ҷаҳони беруна татбиқшаванда аз маҳдудияте, ки пайванди ковалентӣ тоб оварда метавонад, зиёд мешавад, пайванд канда мешавад ва азбаски ҳеҷ омиле ба монанди электронҳои озод ҳаракаткунанда ба монанди металлҳо барои барқарор кардани шикастан, барқарор кардани пайвастшавӣ ё барои пароканда кардани стресс ба делокализатсияи электронҳо такя кунед, онро шикастан осон аст ва тамомияти умумиро тавассути танзимоти дохилии худ нигоҳ дошта наметавонад, ки кремний хеле шикаста мешавад.
Дар татбиқи амалӣ, маводи кремний аксар вақт комилан пок будан душвор аст ва дорои ифлосиҳо ва нуқсонҳои латтикӣ мебошанд. Дохилшавии атомҳои наҷосат метавонад сохтори муқаррарии силиконро вайрон кунад, ки боиси тағирёбии қувваи пайвастагии химиявии маҳаллӣ ва режими пайвастани байни атомҳо гардад, ки дар натиҷа минтақаҳои заиф дар сохтор ба вуҷуд меоянд. Нуқсонҳои торӣ (ба монанди ҷойҳои холӣ ва ҷойгиршавӣ) инчунин ҷойҳое мешаванд, ки стресс мутамарказ мешавад.
Вақте ки қувваҳои беруна амал мекунанд, ин нуқтаҳои заиф ва нуқтаҳои консентратсияи стресс эҳтимоли канда шудани пайвандҳои ковалентӣ мешаванд ва боиси шикастани маводи кремний аз ин ҷойҳо мешаванд ва шикастани онро шадидтар мекунанд. Ҳатто агар он дар ибтидо ба пайвандҳои ковалентии байни атомҳо такя карда, сохтори сахтии баландтар дошта бошад ҳам, дар зери таъсири қувваҳои беруна аз шикастани шикаста канорагирӣ кардан душвор аст.
Вақти интишор: Декабр-10-2024