Co to jest domieszka?

Domieszka jest substancją dodawaną do sieci krystalicznej w celu zmiany jej właściwości przewodzących. Termin ten jest najczęściej stosowany w przemyśle produkcji układów scalonych, w którym domieszki są dodawane do płytek krzemowych i germanu używanych do produkcji układów komputerowych. Jednak domieszkowane są również inne sieci krystaliczne, w tym stosowane w produkcji niektórych urządzeń optycznych. Wiele domieszek jest wyjątkowo toksycznych, co prowadzi do powszechnego zanieczyszczenia w fabrykach, które nie kontrolują swoich chemikaliów. Na przykład Dolina Krzemowa jest silnie zanieczyszczona resztkami z produkcji wiórów.

Domieszka działa poprzez zmianę liczby wolnych elektronów w sieci krystalicznej, dzięki czemu jest bardziej przewodząca. W przykładzie krzemu pierwiastek zwykle tworzy jednolitą sieć krystaliczną, w której każdy atom wiąże się z czterema sąsiadami. Po wprowadzeniu domieszki z pięcioma elektronami wiążącymi powstają wolne elektrony, które wytwarzają ładunek ujemny. Domieszkę z trzema elektronami wiążącymi można wprowadzić w celu wykonania otworów w sieci, tworząc ładunek dodatni.

Bor, fosfor, antymon i arsen to niektóre typowe przykłady domieszek. Zazwyczaj wafel krzemowy jest powlekany w domieszce, a następnie ogrzewany, aby zachęcić do wiązania chemicznego między domieszką i krzemem. Po ochłodzeniu wafla atomy ulegną rearanżacji, aby uzyskać bardziej przewodzący elektryczność wafel, który można rozbić między innymi w tranzystorach i diodach.

Domieszka zasadniczo reprezentuje zanieczyszczenie w matrycy krystalicznej. Istnieje wiele zastosowań domieszek; na przykład sztuczne kamienie szlachetne mogą zawierać domieszki, dzięki czemu można je zidentyfikować jako wyhodowane w laboratorium, a nie naturalne. Proces domieszkowania można również zastosować do zmiany współczynnika załamania światła substancji, co jest przydatne w niektórych dziedzinach optyki. Na przykład lasery na ciele stałym zawierają krystaliczny „host”, który został domieszkowany.

Termin „domieszkowanie” jest również stosowany w odniesieniu do rodzaju lakieru, który jest nakładany na samoloty powlekane tkaniną. Preparat napina skórę, zapewniając ochronę i zapewniając, że skóra pozostaje sztywna podczas lotu. Samolot jest wysoce łatwopalny i niezwykle toksyczny, co było poważnym problemem podczas II wojny światowej, kiedy w walce wykorzystywano samoloty powlekane tkaniną. Zaprawa do samolotów jest zwykle farbowana, aby była dobrze widoczna podczas nakładania, zapewniając równomierne pokrycie samolotu.