Hvad er et dopingmiddel?

Et dopingmiddel er et stof, der føjes til et krystalgitter med det formål at ændre dets ledende egenskaber. Udtrykket er mest brugt i chipfremstillingsindustrien, hvor dopingmidler tilsættes til silicium- og germaniumskiver, der bruges til fremstilling af computerchips. Andre krystalgitter, inklusive dem, der bruges til fremstilling af noget optisk udstyr, er dog også doterede. 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 hver atombindinger til fire naboer. Når et dopingmiddel med fem bindingselektroner introduceres, er resultatet frie elektroner, hvilket skaber en negativ ladning. Et dopingmiddel med tre binding ELektroner kan introduceres for at fremstille huller i gitteret og skabe en positiv ladning.

bor, fosfor, antimon og arsen er nogle almindelige eksempler på dopingmidler. En siliciumskiver er typisk belagt i dopingmidlet og opvarmes derefter for at tilskynde til kemisk binding mellem dopingmidlet og silicium. Efter at skiven er afkølet, vil atomerne have omarrangeret for at give en mere elektrisk ledende skive, der kan opdeles til brug i transistorer og dioder, blandt andet.

Et dopingmiddel repræsenterer dybest set en urenhed i en krystalmatrix. Der er adskillige anvendelser til dopingmidler; Kunstige ædelstene kan for eksempel omfatte et dopingmiddel, så de kan identificeres som laboratorie dyrket snarere end naturligt. Dopingprocessen kan også bruges til at ændre brydningsindekset for et stof, hvilket er nyttigt i nogle områder af optik. Solid state lasere inkluderer for eksempel en krystal "vært", somer blevet dopet.

Udtrykket "doping" bruges også til at henvise til en type lak, der påføres stofbelagte fly. Dopen strammer huden, giver beskyttelse og sikrer, at huden forbliver stiv under flyvningen. Aircraft Dope er meget brandfarlig og ekstremt giftig, hvilket var et stort problem under den anden verdenskrig, da stofbelagte fly blev brugt i kamp. Luftfarten dope er normalt farvet, så den let vil være synlig, når den påføres, hvilket sikrer, at det vil belægge flyet jævnt.