Qu'est-ce qu'un dopant?
Un dopant est une substance qui est ajoutée à un réseau cristallin dans le but de modifier ses propriétés conductrices. Le terme est le plus largement utilisé dans l'industrie de la fabrication de puces, où des dopants sont ajoutés aux plaquettes de silicium et de germanium utilisées dans la fabrication de puces informatiques. D'autres réseaux de cristaux, notamment ceux utilisés dans la fabrication de certains équipements optiques, sont également dopés. De nombreux dopants sont extrêmement toxiques, entraînant une pollution généralisée dans les usines qui ne contrôlent pas leurs produits chimiques. La Silicon Valley, par exemple, est fortement contaminée par les restes de la fabrication de puces.
Un dopant agit en modifiant le nombre d'électrons libres dans un réseau cristallin, le rendant ainsi plus conducteur. Dans l'exemple du silicium, l'élément forme généralement un réseau cristallin uniforme dans lequel chaque atome se lie à quatre voisins. Lorsqu'un dopant avec cinq électrons de liaison est introduit, le résultat est des électrons libres, créant une charge négative. Un dopant avec trois électrons de liaison peut être introduit pour faire des trous dans le réseau, créant une charge positive.
Le bore, le phosphore, l'antimoine et l'arsenic sont des exemples courants de dopants. Typiquement, une plaquette de silicium est enduite dans le dopant, puis chauffée pour favoriser la liaison chimique entre le dopant et le silicium. Une fois la plaquette refroidie, les atomes auront été réarrangés pour produire une plaquette plus conductrice de l'électricité pouvant être divisée pour être utilisée, entre autres, dans les transistors et les diodes.
Un dopant représente fondamentalement une impureté dans une matrice cristalline. Les dopants ont de nombreux usages. Les pierres précieuses artificielles, par exemple, peuvent inclure un dopant afin de pouvoir être identifiées comme étant cultivées en laboratoire plutôt que naturelles. Le processus de dopage peut également être utilisé pour modifier l'indice de réfraction d'une substance, ce qui est utile dans certains domaines de l'optique. Les lasers à l'état solide, par exemple, incluent un "hôte" de cristal dopé.
Le terme «dopage» est également utilisé pour désigner un type de laque appliqué à un avion revêtu de tissu. La dope resserre la peau, offrant une protection et garantissant que la peau reste rigide pendant le vol. La pâte à souder pour avions est extrêmement inflammable et extrêmement toxique, ce qui a été un problème majeur pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque des avions revêtus de tissu étaient utilisés au combat. La colle pour avion est généralement teinte de manière à être facilement visible lors de son application, en veillant à ce qu'elle recouvre uniformément l'avion.