ドーパントとは何ですか？

ドーパントは、導電性特性を変更する意図で結晶格子に追加される物質です。この用語は、コンピューターチップの製造に使用されるシリコンおよびゲルマニウムウェーハにドーパントが追加されるチップ製造業で最も広く使用されています。ただし、いくつかの光学機器の製造に使用されるものを含む他のクリスタルラティスもドープされています。多くのドーパントは非常に有毒であり、化学物質を制御できない工場で広範囲にわたる汚染につながります。たとえば、シリコンバレーは、チップ製造の遺跡で非常に汚染されています。

ドーパントは、結晶格子の遊離電子の数を変更することで機能し、それにより導電性を高めます。シリコンの例では、要素は通常、各原子が4つの隣接に結合する均一な結晶格子を形成します。 5つの結合電子を持つドーパントが導入されると、結果は自由電子になり、負電荷が生成されます。 3つの結合eを持つドーパントe格子に穴を開けるためにレクトロンを導入し、正電荷を作成します。通常、シリコンウェーハがドーパントでコーティングされ、加熱されてドーパントとシリコンの間の化学結合を促進します。ウェーハが冷却された後、原子は再配置されて、トランジスタやダイオードなどで使用できるように分割できる、より電気的に導電性のウェーハを生成します。

ドーパントは基本的にクリスタルマトリックス内の不純物を表します。ドーパントには多くの用途があります。たとえば、人工宝石には、自然ではなく実験室で栽培されたものとして識別できるように、ドーパントが含まれる場合があります。ドーピングプロセスは、物質の屈折指数を変更するためにも使用できます。これは、光学系の一部の分野で役立ちます。たとえば、固体レーザーには、クリスタル「ホスト」が含まれていますドープされています。

「ドーピング」という用語は、生地のコーティングされた航空機に適用されるラッカーの種類を指すためにも使用されます。ドープは肌を引き締め、保護を提供し、飛行中に皮膚が硬直したままであることを保証します。航空機のドープは非常に可燃性で非常に有毒です。これは、ファブリックコーティングされた航空機が戦闘で使用された第二次世界大戦中の大きな問題でした。飛行機のドープは通常染色されているため、適用されると容易に見えるようになり、航空機を均等にコーティングするようにします。