Ce este un Dopant?

Un dopant este o substanță care este adăugată la o rețea cristalină cu intenția de a-și modifica proprietățile conductoare. Termenul este cel mai utilizat în industria de fabricare a cipurilor, unde dopanții sunt adăugați la napolitanele de siliciu și germaniu utilizate la fabricarea cipurilor de computer. Alte rețele cristaline, inclusiv cele utilizate la fabricarea unor echipamente optice, sunt, de asemenea, dopate. Mulți dopanți sunt extrem de toxici, ceea ce duce la o poluare larg răspândită în fabricile care nu reușesc să-și controleze substanțele chimice. Silicon Valley, de exemplu, este puternic contaminată cu rămășițele fabricate de cipuri.

Un dopant funcționează prin modificarea numărului de electroni liberi dintr-o rețea cristalină, făcându-l astfel mai conductiv. În exemplul siliciului, elementul formează de obicei o rețea cristalină uniformă în care fiecare atom se leagă de patru vecini. Când se introduce un dopant cu cinci electroni de legătură, rezultă electroni liberi, creând o sarcină negativă. Un dopant cu trei electroni de legătură poate fi introdus pentru a face găuri în rețea, creând o sarcină pozitivă.

Borul, fosforul, antimoniul și arsenul sunt câteva exemple comune de dopanți. De obicei, o placă de siliciu este acoperită în dopant și apoi încălzită pentru a încuraja legarea chimică între dopant și siliciu. După ce placa este răcită, atomii se vor fi rearanjați pentru a produce o placă mai conductivă din punct de vedere electric, care poate fi spartă pentru a fi utilizată în tranzistoare și diode, printre altele.

Un dopant reprezintă practic o impuritate într-o matrice de cristal. Există numeroase utilizări pentru dopanți; pietrele prețioase artificiale, de exemplu, pot include un dopant, astfel încât să poată fi identificate ca fiind cultivate în laborator și nu naturale. Procesul de dopaj poate fi folosit și pentru a modifica indicele de refracție al unei substanțe, ceea ce este util în unele domenii ale opticii. Laserele cu stare solidă, de exemplu, includ o „gazdă” de cristal care a fost dopată.

Termenul „doping” este, de asemenea, folosit pentru a se referi la un tip de lac care este aplicat pe aeronavele acoperite cu material textil. Drogul strânge pielea, oferind protecție și asigurând că pielea rămâne rigidă în timpul zborului. Droga pentru avioane este foarte inflamabilă și extrem de toxică, ceea ce a fost o problemă majoră în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, când avioanele acoperite cu material textil au fost folosite în luptă. Droga pentru avioane este de obicei vopsită astfel încât să fie ușor vizibilă pe măsură ce este aplicată, asigurându-se că va acoperi aeronava uniform.