Что такое допант?

Присадка - это вещество, которое добавляется в кристаллическую решетку с целью изменения ее проводящих свойств. Этот термин наиболее широко используется в промышленности по производству микросхем, где легирующие примеси добавляются в кремниевые и германиевые пластины, используемые при изготовлении компьютерных микросхем. Однако другие кристаллические решетки, в том числе используемые при изготовлении оптического оборудования, также легированы. Многие легирующие вещества чрезвычайно токсичны, что приводит к широко распространенному загрязнению на заводах, которые не могут контролировать свои химические вещества. Силиконовая долина, например, сильно загрязнена остатками производства чипсов.

Допант работает путем изменения количества свободных электронов в кристаллической решетке, что делает его более проводящим. В примере с кремнием элемент обычно образует однородную кристаллическую решетку, в которой каждый атом связан с четырьмя соседями. Когда вводится легирующая добавка с пятью связывающими электронами, в результате образуются свободные электроны, создающие отрицательный заряд. Допант с тремя связывающими электронами может быть введен, чтобы образовать дыры в решетке, создавая положительный заряд.

Бор, фосфор, сурьма и мышьяк - некоторые распространенные примеры легирующих примесей. Как правило, кремниевая пластина покрывается в легирующей примеси, а затем нагревается для стимулирования химической связи между легирующей добавкой и кремнием. После охлаждения пластины атомы будут переупорядочены, чтобы получить более электропроводящую пластину, которая, среди прочего, может быть разбита для использования в транзисторах и диодах.

Присадка в основном представляет собой примесь в кристаллической матрице. Есть множество применений для добавок; искусственные драгоценные камни, например, могут включать легирующую добавку, чтобы их можно было идентифицировать как выращенные в лаборатории, а не как природные. Процесс легирования также можно использовать для изменения показателя преломления вещества, что полезно в некоторых областях оптики. Твердотельные лазеры, например, включают в себя кристаллический «хозяин», который был легирован.

Термин «легирование» также используется для обозначения типа лака, который наносится на самолеты с тканевым покрытием. Допинг подтягивает кожу, обеспечивая защиту и гарантируя, что кожа остается твердой во время полета. Самолеты легковоспламеняющиеся и чрезвычайно токсичные, что было основной проблемой во время Второй мировой войны, когда самолеты с тканевым покрытием использовались в бою. Допинг на самолете обычно окрашивается, так что он будет хорошо виден при нанесении, обеспечивая равномерное покрытие самолета.