Hva er et dopingmiddel?

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

Et dopingmiddel fungerer ved å endre antall gratis elektroner i et krystallgitter, og dermed gjøre det mer ledende. I silisiums eksempel danner elementet typisk et enhetlig krystallgitter der hvert atom binder seg til fire naboer. Når et dopingmiddel med fem bindingselektroner introduseres, er resultatet gratis elektroner, og skaper en negativ ladning. Et dopingmiddel med tre binding eLectrons kan introduseres for å lage hull i gitteret, og skape en positiv ladning.

Bor, fosfor, antimon og arsen er noen vanlige eksempler på dopingmidler. Vanligvis er en silisiumskiving 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 wafer som kan brytes opp for bruk i transistorer og dioder, blant annet.

Et dopingmiddel representerer i utgangspunktet en urenhet innen en krystallmatrise. Det er mange bruksområder for dopingmidler; Kunstige edelstener, for eksempel, kan omfatte et dopingmiddel slik at de kan identifiseres som laboratorium dyrket snarere enn naturlige. Dopingprosessen kan også brukes til å endre brytningsindeksen for et stoff, som er nyttig i noen felt av optikk. Solid state -lasere inkluderer for eksempel en krystall "vert" somhar blitt dopet.

Begrepet "doping" brukes også til 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. Aircraft dope is highly flammable and extremely toxic, which was a major issue during the Second World War, when fabric coated aircraft were used in combat. Flydope er vanligvis farget slik at den blir lett synlig når den blir påført, og sikrer at det vil belegge flyet jevnt.