Co je to dopant?
Dopant je látka, která se přidává do krystalové mřížky s cílem změnit její vodivé vlastnosti. Tento termín se nejčastěji používá v průmyslu výroby čipů, kde se do křemíkových a germaniových destiček používaných při výrobě počítačových čipů přidávají příměsi. Jsou však dotovány i jiné krystalové mřížky, včetně těch, které se používají při výrobě některých optických zařízení. Mnoho příměsí je extrémně toxických, což vede k rozsáhlému znečištění v továrnách, které nedokáží kontrolovat své chemikálie. Například křemíkové údolí je silně kontaminováno zbytky výroby čipů.
Dopant funguje tak, že mění počet volných elektronů v krystalové mřížce, čímž je činí více vodivými. V příkladu křemíku prvek typicky tvoří jednotnou krystalovou mříž, ve které se každý atom váže ke čtyřem sousedům. Když se zavádí dopant s pěti spojovacími elektrony, výsledkem jsou volné elektrony, které vytvářejí záporný náboj. Může být zavedeno dopant se třemi vazebnými elektrony, aby se vytvořily otvory v mřížce, čímž se vytvoří kladný náboj.
Bór, fosfor, antimon a arsen jsou některé běžné příklady příměsí. Typicky je křemíková destička potažena dopantem a poté zahřívána pro podporu chemické vazby mezi dopantem a křemíkem. Po ochlazení oplatky se atomy přestaví tak, aby poskytovaly elektricky vodivější oplatku, kterou lze mimo jiné rozdělit pro použití v tranzistorech a diodách.
Dopant v podstatě představuje nečistotu v krystalové matrici. Existuje mnoho použití pro dopanty; například umělé drahokamy mohou zahrnovat dopant, takže je lze identifikovat spíše jako laboratorní než přírodní. Proces dopingu lze také použít ke změně indexu lomu látky, což je užitečné v některých oblastech optiky. Mezi pevné lasery patří například krystalický „hostitel“, který byl dopován.
Výraz „doping“ se také používá pro označení typu laku, který se používá u letadel potažených tkaninou. Dutina napíná pokožku, poskytuje ochranu a zajišťuje, že pokožka zůstane během letu tuhá. Letounová droga je vysoce hořlavá a extrémně toxická, což byl hlavní problém během druhé světové války, kdy byla v boji použita letadla potažená tkaninou. Doping letounu je obvykle obarven tak, aby byl dobře viditelný při jeho aplikaci, což zajistí rovnoměrné pokrytí letadla.