Vad är en dopant?

En dopant är ett ämne som läggs till ett kristallgitter med avsikt att ändra dess ledande egenskaper.Termen används mest i chiptillverkningsindustrin, där dopmedel läggs till kisel- och germaniumskivorna som används vid tillverkning av datorchips.Andra kristallgitter inklusive de som används i tillverkningen av viss optisk utrustning dopas dock också.Många dopmedel är extremt giftiga, vilket leder till utbredd föroreningar i fabriker som inte kontrollerar deras kemikalier.Silicon Valley är till exempel starkt förorenad med resterna av chiptillverkning.

Ett dopande fungerar genom att förändra antalet fria elektroner i ett kristallgitter och därmed göra det mer ledande.I exemplet med kisel bildar elementet vanligtvis ett enhetligt kristallgitter där varje atom binds till fyra grannar.När en dopant med fem bindningselektroner introduceras är resultatet gratis elektroner, vilket skapar en negativ laddning.En dopande med tre bindningselektroner kan introduceras för att göra hål i gitteret, vilket skapar en positiv laddning.

Bor, fosfor, antimon och arsenik är några vanliga exempel på dopanter.Vanligtvis beläggs en kiselskiva i dopanten och värms sedan upp för att uppmuntra kemisk bindning mellan dopanten och kisel.Efter att skivan har kylts kommer atomerna att omorganiseras för att ge en mer elektriskt ledande skiva som kan brytas upp för användning i transistorer och dioder, bland annat.

en dopant representerar i princip en förorening inom en kristallmatris.Det finns många användningsområden för dopanter;Konstgjorda ädelstenar, till exempel, kan inkludera en dopant så att de kan identifieras som laboratorieväxt snarare än naturligt.Dopningsprocessen kan också användas för att ändra refraktivt index för ett ämne, vilket är användbart inom vissa fält av optik.Lasrar med fast tillstånd inkluderar till exempel en kristall "värd" som har dopats.

Termen "doping" används också för att hänvisa till en typ av lack som appliceras på tygbelagda flygplan.Dopen strammar huden, ger skydd och säkerställer att huden förblir styv under flygningen.Flygplan dope är mycket brandfarligt och extremt giftigt, vilket var en viktig fråga under andra världskriget, då tygbelagda flygplan användes i strid.Flygplan dope färgas vanligtvis så att det lätt syns när det appliceras, vilket säkerställer att det kommer att täcka flygplanet jämnt.