Hvad er en Dopant?

Et dopingmiddel er et stof, der føjes til en krystalgitter med det formål at ændre dets ledende egenskaber. Udtrykket er mest brugt i chipfremstillingsindustrien, hvor dopingmidler tilsættes silicium- og germaniumskiver, der bruges til fremstilling af computerchips. Andre krystalgitter, herunder dem, der anvendes til fremstilling af noget optisk udstyr, er dog også doteret. Mange dopingmidler er ekstremt giftige, hvilket fører til udbredt forurening i fabrikker, der ikke kontrollerer deres kemikalier. Silicon Valley er for eksempel stærkt forurenet med resterne af chipfremstilling.

Et dopingmiddel fungerer ved at ændre antallet af frie elektroner i en krystalgitter og derved gøre det mere ledende. I eksemplet med silicium danner elementet typisk en ensartet krystalgitter, hvor hvert atom binder til fire naboer. Når der indføres et dopingmiddel med fem bindingselektroner, er resultatet frie elektroner, hvilket skaber en negativ ladning. Et dopingmiddel med tre bindingselektroner kan introduceres for at fremstille huller i gitteret, hvilket skaber en positiv ladning.

Bor, fosfor, antimon og arsen er nogle almindelige eksempler på dopingmidler. En siliciumskive coates typisk i dopemidlet og opvarmes derefter for at tilskynde til kemisk binding mellem dopingmidlet og siliciumet. Efter at skiven er afkølet, vil atomerne have arrangeret sig for at give en mere elektrisk ledende skive, som blandt andet kan bruges til brug i transistorer og dioder.

Et dopingmiddel repræsenterer dybest set en urenhed i en krystalmatrix. Der er adskillige anvendelser til dopingmidler; kunstige ædelstene, for eksempel, kan omfatte et dopingmiddel, så de kan identificeres som laboratorievækst snarere end naturlige. Dopingprocessen kan også bruges til at ændre et stofs brydningsindeks, hvilket er nyttigt i nogle optiske felter. Faststoflasere, for eksempel, inkluderer en krystal "vært", som er blevet dopet.

Udtrykket "doping" bruges også til at henvise til en type lak, der anvendes på stofovertrukne fly. Dåbe strammer huden, giver beskyttelse og sikrer, at huden forbliver stiv under flyvning. Luftfartøjsdåber er meget brandfarligt og ekstremt giftigt, hvilket var et vigtigt emne under Anden verdenskrig, da stoffbelagte fly blev brugt i kamp. Flydåber farves normalt, så det let kan synes, når det påføres, hvilket sikrer, at det belægger flyet jævnt.