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고체 공유결합 물질에서 끄트머리에 있는 애들의 결합 상태는?
23.03.07
·
조회 388
제가 이 내용을 어디선가 들었는데
그게 궤도님 특강인지 다른 곳인지 잘 모르겠어요
근데 왠지 여기선 누군가 알려주실 것 같아서 글 남겨봅니다!!
예를 들면 아래 그림과 같이 규소로 이루어진 고유 반도체의 경우
중간에 있는 애들은 4개의 공유결합을 하는데,
끄트머리에 있는 애들은 빌 수밖에 없잖아요?
이론대로면 그럼 불안정한 상태여야 하는데
실제로는 안정한 상태죠?
이걸 어떻게 설명하면 좋을까요?
댓글
시카고노동자
23.03.07
당연히 실제 고체는 완벽한 결정이 아닙니다
표면 뿐 아니라 중간 중간에 빈 구멍도 있고
여러 방향으로 정렬된 미소 결정끼리 만나는 부분도 있습니다
이런 부분들이 에너지는 불안정 하지만 엔트로피 이득이 있기도 하기 때문에 어느정도 생기는 것이 자연스럽습니다
그런 부분이 전체 고체중에 일부분이기 때문에 성질에 큰 영향을 주진 않지만 물질에 따라 영향이 있는 경우도 있고요
좀국지
23.03.07
엔트로피적으로 유리하다니 생각보다 더 복잡하군요... 답변 감사드립니다!
괄약근조이기실패
23.03.07
안정한 상태라고 말씀하셨는데 비교적 안정한 상태지, 물질 내부처럼 완전하게 결합한 친구들 보다는 불안정한 상태입니다.
이를 이용하면 표면 산화 같은 것들이 가능하죠
물체 내부보다 표면쪽이 쉽게 산화되는 것도 같은 이치로 알고 있습니다.
좀국지
23.03.07
표면에서 더 반응이 쉽게 일어나는 이유가 단순히 노출되는 면적 때문이 아니라는 생각은 처음 해봅니다. 답변 감사드려요!
뽁뽁이아저씨
23.03.07
그게 완전 제 전공인데요. 실리콘같이 공유결합을 하는경우는 보통 전자가 모자란 원자들끼리 결합을 하거나 해서 결정구조가 약간 변형됩니다. 이 변형되는 패턴은 물질마다도 다르고 자르는 단면에 따라서도 달라져서 다양한 패턴이 나옵니다. 양자역학적 효과를 고려하여 원자들의 거동을 계산하는 방법인 제1원리 계산 방법을 통해서 연구자들이 이론적연구를 하거나 STM이나 AFM이라는 원자를 볼 수 있는 현미경으로 실험적 연구를 하는 경우가 있습니다. 이런 표면 구조들은 물질 내부와 아주 다른 특성띄기도 해서 물질 표면에서 일어나는 현상만 연구하는 연구자들이 있습니다.
좀국지
23.03.07
결정구조가 변형되는군요. 이쪽은 또 신기한 세계네요. 실례가 안된다면 전공이 무엇인지 알려주실 수 있나요?
ldl
23.03.07
반도체에 산화막이 생긴다고 막연히 알고 있었는데 계산까지 하는 계산방법이 있었군요... 재밌어 보이는 주제네요
뽁뽁이아저씨
23.03.08
세부전공은 고체이론물리구요. 그 중에서도 주로 연구한 분야가 실리콘표면 금속표면의 성질을 연구했습니다.
@좀국지
뽁뽁이아저씨
23.03.08
물론 산소가 있으면 산화가 될겁니다ㅎ
@ldl
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