Hva er en Dopant?

Et dopingmiddel er et stoff som tilsettes et krystallgitter med den hensikt å endre ledende egenskaper. Begrepet er mest brukt i brikkeproduksjonsindustrien, der dopanter blir tilsatt silisium- og germaniumplater som brukes til fremstilling av databrikker. Andre krystallgitter, inkludert de som brukes til fremstilling av noe optisk utstyr, er imidlertid også dopet. Mange dopingmidler er ekstremt giftige, noe som fører til utbredt forurensning i fabrikker som ikke klarer å kontrollere kjemikaliene. Silicon Valley, for eksempel, er sterkt forurenset med restene av sponproduksjon.

Et dopingmiddel virker ved å endre antallet gratis elektroner i et krystallgitter og derved gjøre det mer ledende. I eksemplet med silisium danner elementet typisk et ensartet krystallgitter hvor hvert atom binder seg til fire naboer. Når et dopingmiddel med fem bindingselektroner introduseres, er resultatet frie elektroner, noe som skaper en negativ ladning. Et dopingmiddel med tre bindingselektroner kan bli introdusert for å lage hull i gitteret, noe som skaper en positiv ladning.

Bor, fosfor, antimon og arsen er noen vanlige eksempler på dopingmidler. Vanligvis blir en silisiumskive belagt i dopemidlet og deretter oppvarmet for å oppmuntre til kjemisk binding mellom dopemidlet og silisiumet. Etter at skiven er avkjølt, vil atomene ha omorganisert for å gi en mer elektrisk ledende skive som blant annet kan brytes opp for bruk i transistorer og dioder.

Et dopingmiddel representerer i utgangspunktet en urenhet i en krystallmatrise. Det er mange bruksområder for dopingmidler; kunstige edelstener, for eksempel, kan inkludere et dopingmiddel slik at de kan identifiseres som laboratoriedyrket i stedet for naturlige. Dopingprosessen kan også brukes til å endre brytningsindeksen til et stoff, noe som er nyttig i noen optiske felt. Solid state-lasere inkluderer for eksempel en krystall “vert” som er blitt dopet.

Begrepet "doping" brukes også for å referere til en type lakk som brukes på stoffbelagte fly. Dopen strammer huden, gir beskyttelse og sikrer at huden holder seg stiv under flyging. Flydoping er meget brannfarlig og ekstremt giftig, noe som var et stort tema under andre verdenskrig, da stoffbelagte fly ble brukt i kamp. Flydoping er vanligvis farget slik at det blir lett synlig når det brukes, slik at det vil belegge flyet jevnt.