Dopant

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Dopant je snov, ki jo vnesemo v izredno majhnih količinah (v sledeh) v snov, da bi s tem snovi spremenili električne in optične lastnosti.

V kristalnih snoveh atomi dopanta zavzamejo mesta atomov kristala. Postopek za vnos dopanta v kristalno mrežo imenujemo dopiranje. Najbolj pogosto se dopiranje uporablja pri izdelavi polprevodnikov.

Kadar dodajamo elemente, ki imajo več elektronov v valenčnem pasu kot atomi v kristalni strukturi, imamo dopiranje tipa n (primer: dopiranje silicija s fosforjem). V primeru, da dodajamo elemente, ki imajo manj elektronov v valenčnem pasu kot atomi kristalne struktue, imamo dopiranje tipa p (primer: dopiranje silicija z borom).

Najpogosteje uporabljeni dopanti[uredi | uredi kodo]

Sprememba energijskih nivojev[uredi | uredi kodo]

Vnos dopantov spremeni strukturo energijskih nivojev v polprevodniku. Pri vnosu donorjev nastane v prepovedanem pasu dodatni energijski nivo, ki je blizu prevodnemu pasu. Elektroni potrebujejo relativno malo energije za preskok v prevodni pas. Pri dodajanju akceptorjev pa nastane dodatni energijski nivo, ki je bliže valenčnemu pasu. Energija za preskok v ta nivo je majhna. Preskok pa pusti za seboj vrzel, ki se obnaša kot pozitivni naboj.

Niveau donneur

Vnešeni so donorji. Energija za preskok v prevodni pas je majhna.
Z EV je označena zgornja meja valenčnega pasu, z EC pa spodnja meja prevodnega pasu, z ED pa energija donorjev.

Niveau accepteur

Vnešeni so akceptorji. Elektroni preskočijo in za seboj pustijo vrzel
Z EV je označena zgornja meja valenčnega pasu, z EC pa spodnja meja prevodnega pasu, z EA pa energija akceptorjev. .


Tehnologija dopiranja[uredi | uredi kodo]

Dopiranje se izvaja na nekaj načinov. Najbolj pogosti načini so:

Pri difuziji se izkorišča termično gibanje pri katerem dobimo skupni pretok molekul ali atomov iz področja z višjo koncentracijo v področje z manjšo koncentracijo molekul ali atomov.
Pri ionski implantaciji se vsadijo ioni neke snovi v drugo snov s pomočjo izvora ionov.
Pri nevtronskem dopiranju (najbolj pogosto pri dopiranju silicija s fosforjem ali galija z arzenom) izkoriščamo spremembo izotopov zaradi obsevanja z nevtroni. Stabilen izotop silicija 30Si obsevamo z nevtroni in dobimo radioaktiven izotop 31Si, ki ima razpolovno dobo samo 2,62 ur [3] [4]. To zapišemo na naslednji način:

\mathrm{{}^{30}Si\ + n \longrightarrow  {}^{31}Si + \gamma}
\mathrm{{}^{31}Si\ \stackrel{\beta^-,\  2,62\,h} \longrightarrow\ {}^{31}P}.

S to metodo dobimo zelo enekomerno dopirano snov.

Opombe in sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Strategic Rare Earth Metals Inc.
  2. ^ Moskalik, K; A Kozlov; E Demin; E Boiko (2009). "The Efficacy of Facial Skin Cancer Treatment with High-Energy Pulsed Neodymium and Nd:YAG Lasers". Photomedical Laser Surgery 27 (2): 345–349. doi:10.1089/pho.2008.2327. PMID 19382838. 
  3. ^ Wilhelm T. Hering|Angewandte Kernphysik
  4. ^ Josef Lutz:Halbleiter-Leistungsbauelemente

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]