Kedu ụdị njikọ kemịkalụ dị na waya ọla kọpa: Mmikpu miri emi n'ime njikọ ọla

Dị ka onye na-emepụta ihe ndị dị elu maka ụlọ ọrụ semiconductor na ngwá electronic, mụ na ndị otu m na Dongxin Electronic Technology na-esokarị ndị injinia dịka Marcus na Germany ma ọ bụ ndị ọkachamara na-eduzi na Japan. Ha na-adịghị nnọọ ịjụ banyere ngwaahịa nkọwa; ha chọrọ ịghọta sayensị ihe bụ isi nke na-eme ka akụrụngwa bụrụ nke a pụrụ ịdabere na ya. Ajụjụ nkịtị ma dị omimi nke na-abịa bụ maka ọdịdị nke ihe anyị na-eji kwa ụbọchị, dịka ọla kọpa. Ịghọta ihe ụdị nkekọ ijide ọla kọpa atọm ọnụ abụghị naanị mmega ahụ agụmakwụkwọ—ọ bụ isi ihe na-eme ka a mata ihe kpatara ya ọla kọpa bụ ọkpụkpụ azụ nke ngwá electronic ọgbara ọhụrụ. Edemede a ga-ewepụ ihe ndị ahụ kemịkalụ njikọ n'ime ọla kọpa, Na-agafe n'ofe nkọwa dị mfe iji kọwaa otú nhazi atọm ya pụrụ iche si akọwa njirimara ndị injinia na-adabere na ya maka ịmepụta ngwá electronic dị elu.

Kedu ihe bụ Bond Bond, Fundamentally?

Na isi ya, a kemịkalụ njikọ bụ mma na-adịgide adịgide n'etiti atọm, ion, ma ọ bụ ụmụ irighiri ihe na-enyere aka ịmepụta ogige kemịkal. Were ya dị ka isi ihe na-eme ka ihe dịrị n'otu. Nke ọ bụla atọm nwere nnukwu, ebubo nke ọma oghere igwe ojii nke eletrọn chaja na-adịghị mma gbara ya gburugburu. Ọ bụ omume nke ndị a outermost eletrọn, mara dị ka valence eletrọns, nke ahụ na-akọwa ọdịdị nke njikọta. Ebumnuche maka nke ọ bụla atọm isonye na nkekọ bụ iji nweta ọnọdụ kwụsiri ike karị, na-emekarị site n'imecha elu ya eletrọn shei.

A na-enweta nkwụsi ike a site na nkekọrịta, inye onyinye, ma ọ bụ ịnata ihe eletrọn (ma ọ bụ ọtụtụ electrons) n'etiti atọm. Usoro a kapịrị ọnụ eji akọwapụta ụdị nkekọ na-etolite. Ihe si na ya pụta ike nke mma abụghị gluu nkịtị kama ọ bụ ike electrostatic-mmasị dị n'etiti ebubo dị mma na nke na-adịghị mma. Ịghọta echiche a bụ nzọụkwụ mbụ iji nwee ekele maka ụzọ pụrụ iche a igwe dị ka ọla kọpa na-ahazi ọtụtụ atọm ya iji mepụta ihe siri ike, na-eduzi ihe. Nhazi niile nke electrons bụ ihe na-enye ihe onwunwe ya pụrụ iche.

Enwere ụdị mkpuchi kemịkalụ dị iche iche?

Ee, ebe enwere ọtụtụ nuances, ndị na-ahụ maka kemịkalụ na-ekewa njikọ kemịkalụ n'ime ngalaba atọ bụ isi. Ụdị ọ bụla na-anọchi anya atụmatụ dị iche iche nke atom na-eji eme ka ha kwụsie ike eletrọn nhazi. Ịghọta ihe ndị a ụdị nke njikọ kemịkalụ dị oké mkpa ịghọta ihe kpatara ya ọla kọpa na-adabere n'otu ụdị kpọmkwem.

1. Ionic Bond: Nke a ụdị nkekọ na-emekarị n'etiti a igwe na nke na-abụghị metal atọm. N'ime otu njikọ ionic, otu ma ọ bụ karịa eletrọn na-ebufe n'ụzọ zuru ezu site na igwe atọm na-abụghị metal atọm. Nfefe a na-emepụta abụọ ion ebubo megidere: cation nke ebubo nke ọma (the igwe nke ahụ furu efu eletrọn) na anion ebubo na-adịghị mma (nke na-abụghị metal nke nwetara ihe eletrọn). The ike electrostatic mma n'etiti ndị a ion ebubo na-eme njikọ ahụ. A kpochapụwo ihe atụ bụ okpokoro nnu (NaCl).

2. Nkwekọrịta Covalent: Njikọ a na-etolite mgbe atọm abụọ-na-abụkarị ndị na-abụghị ọla-ekekọrịta otu ma ọ bụ karịa ụzọ abụọ nke eletrọn. Kama mbufe, na ekekọrịta elektrọn orbit nuclei nke abụọ atọm, jide ha ọnụ. A atom mbak electrons iji mechaa mpụta shei ya. Nke a nwere ike ịbụ ọkọlọtọ njikọ nke covalent ma ọ bụ a njikọ nke covalent, ebe a na-ekekọrịta electrons n'ụzọ na-ezighị ezi n'ihi ọdịiche dị na electronegativity. Mmiri (H₂O) bụ ihe atụ bụ isi nke molekul ejikọtara ọnụ covalent agbụ.

3. Mgbakọ ọla: Nke a bụ ụdị nkekọ dị na ọla na alloys, gụnyere ọla kọpa. Ọ bụ ụdị njikọ pụrụ iche nke na-akọwa njirimara nke ọla. N'adịghị ka ionic ma ọ bụ covalent agbụ, na njikọkọ gụnyere Nkesa mkpokọta electrons n'ofe oke atom, nke anyị ga-enyocha n'ụzọ zuru ezu karị.

Gịnị kpatara na ion ma ọ bụ Covalent Bonds anaghị ejikọta ọla kọpa ọnụ?

Nyere isi ụdị njikọ, ọ bụ ihe ezi uche dị na ya ịjụ ihe kpatara ya ọla kọpa anaghị akpụ ionic ma ọ bụ covalent njikọ na onwe ya. Azịza ya dabeere na ọdịdị nke ọla kọpa atọm na electrons ya. A njikọ ionic a ga-ewepụ ozugbo n'ihi na ọ chọrọ ịnyefe ihe eletrọn n'etiti ụdị atọ dị iche iche abụọ - nke na-ahapụ ngwa ngwa elektrọn (a igwe) na nke na-anabata ha ngwa ngwa (onye na-abụghị ígwè). Na mpempe nke dị ọcha waya ọla kọpa, atọm niile bụ otu ọla kọpa atọm. Enweghị metal atọm ugbu a ịnabata otu eletrọn, yabụ mba njikọ ionic nwere ike ịmalite.

A njikọ nke covalent abụghịkwa a viable nhọrọ maka ọla kọpa. A njikọ nke covalent na-achọ ka atọm kesaa eletrọn iji mepụta nkekọ ntụzịaka dị iche. A ọla kọpa atọm nwere naanị otu valence eletrọn mana ihe ruru mmadụ iri na abụọ ndị ọzọ gbara ya gburugburu ọla kọpa atọm n'ụdị kristal ya. Ọ naghị enwe elektrọn dị n'èzí zuru oke iji mepụta ike njikọ nke covalent ya na onye agbata obi ya nke ọ bụla. Ịgbalị ime otú ahụ ga-eme ka a ghara ịkatọ ya na adịghị ike. Ọdịdị nke a igwe atọm bụ ida ya valence eletrọn dị mfe, ọ bụghị ikere ya n'usoro siri ike, jikọtara ọnụ. Nke a pụta ụwa na-eme ka ndị covalent nlereanya na-ekwesịghị ekwesị maka ịkọwapụta usoro siri ike, kwụsiri ike nke siri ike ọla kọpa.

Kedu ka nkekọ ọla na atom ọla kọpa si arụ ọrụ n'ezie?

Nke kemịkalụ njikọ na-enye ọla kọpa Njirimara ya dị ịrịba ama bụ ọla njikọ. A na-akọwa ihe nlereanya a nke ọma dị ka nhazi nke ion metal na-akwụ ụgwọ nke ọma dị n'ụdị edobere, na-ekwugharị (a lattice kristal) yana "oké osimiri" nke elektrọn mkpanaka gbara ya gburugburu. Na mpempe siri ike ọla kọpa, nke ọ bụla ọla kọpa atọm na-atụnye aka ya elu eletrọn na nke a mkpokọta oké osimiri. Eletrọn ndị a anaghịzi ejikọta na otu ọ bụla atọm; kama, ha na-aghọ delocalized.

Nke a "oké osimiri nke electrons" bụ nkume nkuku nke ọla njikọ. Nke eletrọnị delocalized bụ kpam kpam free ịkwaga ofụri ibe igwe. Nke ọla njikọ n'onwe ya bụ electrostatic ike nke mma n'etiti lattice nke ion dị mma (nke ọla kọpa atom na-enweghị valence electrons) na mobile, ebubo na-adịghị mma oké osimiri nke eletrọnị delocalized. Nke a abụghị njikọ dị n'etiti atọm abụọ n'otu n'otu kama ọ bụ ihe na-adọrọ mmasị obodo niile nke na-ejikọta usoro ọla ahụ na nnukwu ike. Nhazi a pụrụ iche bụ maka ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ njirimara niile Njirimara nke ọla.

Kedu ọrụ Valence Electrons na-arụ na nkekọ ọla kọpa?

Nke valence eletrọn bụ kpakpando nke ihe ngosi mgbe ọ na-abịa na ọla njikọ. Valence eletrọn bụ electrons dị na mpụta shei nke ihe atọm, na ha bụ ndị na-ekere òkè na njikọ kemịkal. Maka a ọla kọpa atọm, nhazi elektrọn bụ [Ar] 3d¹⁰ 4s¹. The otu eletrọn na 4s orbital bụ ya valence eletrọn. Nke a eletrọn dịtụ anya site na oghere a naghị ejidekwa ya nke ọma. N'ihi ya, enwere ike ịnye ya ngwa ngwa na "oké osimiri" mkpokọta.

Mgbe ọnụ ọgụgụ buru ibu nke ọla kọpa atọm gbakọta ọnụ iji mepụta otu siri ike, nke ọ bụla atọm na-ewepụta 4s ya valence eletrọn. Ihe fọdụrụ n'azụ bụ a ebubo nke ọma ọla kọpa ion (Ku⁺) nwere ụlọ anụ ụlọ, juputara 3d orbital. Ndị a ion dị mma hazie onwe ha ka ha bụrụ nnukwu lattice crystalline. Eletrọn valence e nyere onyinye ka amara ugbu a dị ka eletrọn na-emebi emebi ma nweere onwe gị ịgagharị n'ime lattice a. The ike electrostatic mma n'etiti ọnụ ọgụgụ buru ibu nke nti nuclei n'ime lattice na ọnụ ọgụgụ eletrọn ekwentị mkpanaaka bụ nke dị ike, na-abụghị ntụziaka. ọla njikọ.

Kedu ka nkekọ pụrụ iche a si akọwa arụmọrụ ọkụ eletrik dị elu nke ọla kọpa?

Nke pụrụiche conductivity nke ọla kọpa bụ kpọmkwem ihe si na ya pụta ọla njikọ. Na ihe na ionic ma ọ bụ covalent agbụ, eletrọn na-ma tightly site kpọmkwem ion ma ọ bụ kpochie ya na nkekọrịta orbital n'etiti abụọ atọm. Ha enweghị onwe ha ịkwagharị. N'ime ọla kọpa, Otú ọ dị, na oké osimiri nke delocalized electrons bụ mgbe niile na-enweghị usoro ngagharị. Mgbe a ala eletrik etinyere n'ofe a waya ọla kọpa- dịka ọmụmaatụ, site na ijikọ ya na batrị - a na-etinye ike nduzi na ndị a free ịkwaga eletrọn.

Nke electrons efu ozugbo malite ịfefe n'ụzọ dị n'otu, site na njedebe na-adịghị mma ruo na njedebe dị mma. Usoro ụgwọ a na-eduzi bụ ihe anyị na-akpọ ọkụ eletrik. N'ihi na e nwere ọtụtụ eletrọnị delocalized dị maka ibu ụgwọ ma ha nwere ike ịgagharị na obere nguzogide, ọla kọpa na-egosipụta nke ọma eletriki conductivity. Otu ụkpụrụ ahụ na-emetụta thermal conductivity; na mobile electrons nwere ike ngwa ngwa nyefee kinetic ume (okpomọkụ) site n'otu akụkụ nke igwe nye onye ozo. Nke a kpatara ya ọla kọpa a na-eji ya eme ihe na ngwa eletriki, site na wiwi ụlọ ruo na njikọ dị mgbagwoju anya n'ime a semiconductor mgbawa. Ọ bụ otu n'ime isi ihe kpatara na ọ na-elekwasị anya n'ọmụmụ ihe na akụrụngwa dịka nke chemistry libretexts.

Kedu ihe kpatara ọla kọpa ji dị nro ma dị nro? Ihe nkuzi sitere na njiri kemịkalụ ya.

Agafee conductivity, abụọ ọzọ mbinye aka Njirimara nke ọla kọpa bụ ya adịghị ike (ikike nke a ga-akụnye n'ime mpempe akwụkwọ dị mkpa) na ductility (ikike ịdọrọ n'ime wires). Ha abụọ malleability na ductility a kọwakwara ya site na ọdịdị nke ọla njikọ. Na kristal siri ike na ionic agbụ, dị ka nnu, itinye ike siri ike nwere ike ịgbanwe ọkwa nke ion. Ngbanwe a nwere ike iweta ion nwere otu ụgwọ dị n'akụkụ ibe ya, na-eme ka ọgbaghara siri ike na-akụri kristal. Ihe na-agbaji agbaji. N'otu aka ahụ, covalent netwọk siri ike siri ike ma ga-agbaji kama ịgbaji.

Na a igwe dị ka ọla kọpa, ọnọdụ ahụ dị nnọọ iche. Mgbe a na-etinye ike, otu oyi akwa nke ọla kọpa ion nwere ike ịfefe n'elu onye ọzọ n'emebighị ihe ahụ. Nke oké osimiri nke delocalized electrons bụ mmiri mmiri na ozugbo customs ka ọhụrụ ndokwa nke ion dị mma, na-ejigide mma electrostatic na-ejikọta ọnụ. Nke ọla njikọ na-abụghị ntụziaka; ọ baghị uru ebe ion dị n'akụkụ ibe ha, ọ bụrụhaala na ha na-emikpu n'ime oke osimiri elektrọn. Nke a pụrụ iche atụmatụ na-enye ohere ọla na-nrụrụ na-enweghị mgbaji, ihe onwunwe dị oké mkpa maka mmepụta usoro na-eji ihe dị ka Aluminom waya dị ọcha maka njikọta ngwa.

Kedu ka Tebụl Na-adịru Oge Ga-esi Amụma Omume Njikọta Ọla kọpa?

Nke okpokoro oge bụ ngwá ọrụ dị mkpa maka ịkọ omume kemịkal. Ọla kọpa (Ku) dị na Group 11 na nkewa dị ka mgbanwe igwe. Ihe ndị e depụtara dị ka ọla n'ozuzu na-enwe ọchịchọ ịlanarị electrons kama inweta ha, nke bụ ihe dị mkpa iji nweta ya. etolite ọla agbụ. A na-achọta ọla n'akụkụ aka ekpe na n'etiti etiti okpokoro oge. Ihe ndị a na-enwekarị ole na ole valence eletrọns na ike ionization dị ala, nke pụtara obere ume achọrọ iji wepụ ha kasị elu eletrọn.

Ndokwa a na-egosi nke ahụ ike ọla kọpa agaghị etolite covalent agbụ (nke ga-achọ inweta ma ọ bụ kesaa ọtụtụ electrons iji nweta octet zuru ezu) ma ọ bụ ionic njikọ na onwe ya. Kama, ọchịchọ ya ịhapụ ngwa ngwa 4 nke otu ya valence eletrọn na-eme ka ọ bụrụ onye zuru oke maka ọla bonding. Njirimara nke ihe niile dị na otu ya, gụnyere ọlaọcha (Ag) na ọla edo (Au), na-achịkwa ya ọla njikọ, na-eduga na njirimara ha na-ekere òkè nke elu conductivity, adịghị ike, na ncha.

Kedu ihe ọ pụtara maka Semiconductor na nrụpụta batrị?

Dị ka onye injinia na emeputa, nke a bụ ebe tiori na-ezute ngwa. Ịghọta ihe ọla njikọ n'ime ọla kọpa dị oké mkpa maka ndị ahịa anyị na semiconductor, batrị EV, na ụlọ ọrụ capacitor. Ntụkwasị obi nke ngwaahịa ikpeazụ na-agbadakarị n'ịdị mma nke njikọ microscopic ya, nke a na-achịkwa site na njirimara nke ọla njikọ.

Dịka ọmụmaatụ, n'ime semiconductor nkwakọ ngwaahịa, ultrasonic waya bonding bụ usoro dị oke egwu. Anyị na-arụpụta ngwaọrụ dị ka Ahaziri wedge bonding ngwá ọrụ nke aluminum waya ịgbado ọkụ akpaaka akụrụngwa nke na-adabere na adịghị ike nke aluminom ma ọ bụ waya ọla kọpa na-etolite a siri ike-ala weld. Nke ọla njikọ na-enye ohere ka waya ahụ gbanwee ma mepụta njikọ siri ike na-enweghị agbaze. Ọzọkwa, elu thermal na eletriki conductivity nke ọla kọpa dị mkpa maka ịmepụta njikọ ndị a pụrụ ịdabere na ya nke nwere ike ijikwa okpomọkụ na ike na ngwaọrụ ndị dị elu dị ka IGBT. Nke siri ike ọla njikọ na-ebutekwa elu ebe agbaze, n'ịhụ na njikọ ndị a kwụsiri ike ọbụlagodi n'okpuru oke okpomọkụ na-arụ ọrụ. Na Dongxin, anyị na-etinye ihe ọmụma a iji chepụta igwe dị ka nke anyị WS9820 Akpaaka Aluminom Waya Wedge Bonder, nke kachasị na-arụ ọrụ na ihe ndị bụ isi nke ọla.

Na-agafe ọla kọpa: kedu ka njikọta ọla si dị iche na ọla ndị ọzọ?

Mgbe ọla njikọ nlereanya bụ eluigwe na ala maka mmadụ niile ọla bekee, ike na agwa nke njikọ ahụ nwere ike ịdịgasị iche site na otu igwe nye onye ozo. Ọdịiche a na-akọwa oke akụrụngwa anyị na-ahụ n'ofe ọla dị iche iche. Ike nke ọla njikọ n'ozuzu dabere na isi ihe abụọ: ụgwọ nke igwe ion na nke ọnụ ọgụgụ nke electrons nyere aka na "oké osimiri."

Dịka ọmụmaatụ, aluminum (Al) dị na Group 13 ma na-enye electrons valence atọ n'oké osimiri elektrọn, na-akpụ Al³⁺ ion. Nke a na-ebute ihe siri ike karị ọla njikọ tụnyere ọla kọpa, nke na-enye naanị otu eletrọn. Njikọ a siri ike na-enye aluminum ike nhazi dị mma maka ịdị arọ ya. Tungsten (W), mgbanwe igwe, nwere ike inye aka ruru elektrọn valence isii, na-emepụta ike dị oke egwu ọla njikọ. Nke a bụ ya mere tungsten nwere otu n'ime ihe kachasị elu ihe agbaze nke ọla niile ma jiri ya na ngwa okpomọkụ dị elu. Na Dongxin, nka anyị gbatịrị n'ichepụta na ijikwa ihe ndị a dị iche iche, ma ọ na-emepụta ngwaọrụ carbide tungsten ma ọ bụ akụkụ ziri ezi maka. Mandrel nke igwe ikuku maka batrị gburugburu. Ịghọta nuances nke ọla njikọ na nke ọ bụla na-enye anyị ohere ịmepụta ihe ngwọta ka mma maka ndị ahịa anyị.

Isi ihe eji eme ihe

Iji mechie anyị miri imikpu n'ime bonding nke ọla kọpa, ebe a bụ isi ihe kacha mkpa icheta:

• Ụdị nkekọ nke mbụ: Atọm ndị siri ike ọla kọpa na-ejide ọnụ site a ọla njikọ, ọ bụghị otu ionic ma ọ bụ njikọ nke covalent.
• Ụdị "Oké Osimiri Electrons": Nke ọla njikọ mejupụtara a isiike lattice nke ebubo nke ọma ọla kọpa ion gbara ya gburugburu a mobile "oké osimiri" nke eletrọnị delocalized.
• Ọrụ Valence Electrons: Nke ọ bụla ọla kọpa atọm na-atụnye ụtụ ya otu kachasị elu valence eletrọn na nke a mkpokọta oké osimiri.
• Isi mmalite Njirimara: Nke a pụrụ iche njikọ Ọdịdị na-akọwa kpọmkwem ihe ndị bara uru ọla kọpa nwere:
  • Omume dị elu: Nke free ịkwaga eletrọnị delocalized na-ebu ọkụ eletrik na okpomọkụ na arụmọrụ pụrụ iche.
  • Enweghi ike na arụ ọrụ: N'ígwé nke igwe ion nwere ike ịfefe ibe ya n'emebighị nkekọ, na-enye ohere ọla kọpa a ga-akpụzi.
• Mkpa ụlọ ọrụ: Nghọta miri emi nke ọla njikọ dị mkpa maka mmepụta ọhụrụ na njikwa mma na ụlọ ọrụ dịka semiconductor nrụpụta, ebe a na-eji ihe ndị a eme ihe kwa ụbọchị iji wuo teknụzụ nke ọdịnihu.