สิ่งเจือปนคืออะไร

สารเจือปนคือสารที่เติมเข้าไปในโครงผลึกด้วยความตั้งใจที่จะเปลี่ยนคุณสมบัติเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า คำนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตชิปซึ่งมีการเติมสารเจือปนลงในซิลิคอนและเวเฟอร์เจอร์เมเนียมที่ใช้ในการผลิตชิปคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามคริสตัลไลน์อื่น ๆ รวมถึงที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาบางชนิดก็เจือด้วยเช่นกัน สารเจือปนจำนวนมากเป็นพิษอย่างยิ่งซึ่งนำไปสู่มลพิษอย่างกว้างขวางในโรงงานที่ไม่สามารถควบคุมสารเคมีได้ ยกตัวอย่างเช่น Silicon Valley มีการปนเปื้อนอย่างมากกับซากของการผลิตชิป

สิ่งเจือปนทำงานโดยการเปลี่ยนจำนวนของอิเล็กตรอนอิสระในผลึกขัดแตะทำให้มีการนำไฟฟ้ามากขึ้น ในตัวอย่างของซิลิกอนองค์ประกอบมักจะก่อตัวเป็นผลึกขัดแตะสม่ำเสมอซึ่งแต่ละอะตอมจะยึดติดกับสี่เพื่อนบ้าน เมื่อมีการเติมสารเจือปนอิเล็กตรอนห้าชนิดผลลัพธ์ก็คืออิเล็กตรอนอิสระทำให้เกิดประจุลบ อาจนำสารเจือปนที่มีพันธะอิเลคตรอนสามตัวมาทำเป็นหลุมในตาข่ายทำให้เกิดประจุบวก

โบรอนฟอสฟอรัสพลวงและสารหนูเป็นตัวอย่างทั่วไปของสารเจือปน โดยปกติแล้วแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกเคลือบในสารเจือและให้ความร้อนเพื่อให้เกิดพันธะเคมีระหว่างสารเจือปนกับซิลิคอน หลังจากเวเฟอร์เย็นตัวลงอะตอมจะได้รับการจัดเรียงใหม่เพื่อให้เวเฟอร์นำไฟฟ้ามากขึ้นซึ่งสามารถสลายได้สำหรับการใช้งานในทรานซิสเตอร์และไดโอดเหนือสิ่งอื่นใด

สิ่งเจือปนโดยทั่วไปแสดงถึงมลทินภายในเมทริกซ์คริสตัล มีการใช้สารเจือปนมากมาย ยกตัวอย่างเช่นอัญมณีเทียมอาจรวมถึงสารเจือปนเพื่อให้สามารถระบุได้ว่าเป็นพืชที่ปลูกในห้องปฏิบัติการมากกว่าธรรมชาติ กระบวนการยาสลบสามารถใช้ในการเปลี่ยนดัชนีการหักเหของสารซึ่งเป็นประโยชน์ในบางสาขาของเลนส์ เลเซอร์สถานะของแข็งเช่นรวมคริสตัล "โฮสต์" ซึ่งได้รับเจือ

คำว่า "ยาสลบ" ยังใช้เพื่ออ้างถึงแล็คเกอร์ชนิดหนึ่งซึ่งใช้กับอากาศยานที่เคลือบด้วยผ้า ยาเสพติดกระชับผิวให้การป้องกันและสร้างความมั่นใจว่าผิวยังคงแข็งตัวในระหว่างการบิน ยาเสพติดอากาศยานมีความไวไฟสูงและเป็นพิษอย่างยิ่งซึ่งเป็นประเด็นสำคัญในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเมื่อมีการใช้เครื่องบินเคลือบผ้าในการต่อสู้ ยาเสพติดที่ใช้บนเครื่องบินมักจะถูกย้อมเพื่อให้มองเห็นได้ง่ายในขณะที่กำลังใช้งาน