آلایش

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

در تولید نیم‌رسانا، آلایش یا دوپینگ (به انگلیسی: Doping) وارد کردن عمدی ناخالصی‌ها به یک نیم‌رسانای ذاتی به منظور تغییر در ویژگی‌های الکتریکی، نوری و ساختاری آن است. ماده آلاییده به عنوان یک نیم‌رسانای غیرذاتی نامیده می شود.

فرایند[ویرایش]

معمولاً در هنگام ساخت ویفر عنصرهای ناخالصی به نیم‌رسانا افزوده می‌شوند. اگر نیاز باشد، سپس مقداری ناخالصی دیگر نیز به روش نفوذ یا کاشت یون افزوده می‌گردد. روش کاشت یون در تولید انبوه کاربرد بیشتری دارد زیرا کنترل‌پذیرتر است.

مقدار مورد نیاز ناخالصی بسیار کم، و پیرامون یک اتم ناخالصی برای ۱۰۰ میلیون اتم پایه است. البته در مواردی مقدار زیادتری (پیرامون یک به ۱۰ هزار) نیاز است که به این دسته نیم‌رسانای با آلایش سنگین گفته می‌شود و با +n (برای نیم‌رسانای منفی) و +p (برای نیم‌رسانای مثبت) نشان داده می‌شود.

ناخالصی‌ها[ویرایش]

برای نیم‌رساناهایی که از عنصرهای گروه چهارم مانند سیلیسیم، ژرمانیوم و کاربید سیلیسیوم ساخته می‌شوند، ناخالصی‌ها از گروه سوم یا پنجم افزوده می‌شوند. بور، آرسنیک، فسفر و گاهی گالیم از عنصرهای ناخالصی هستند که به نیم‌رساناها افزوده می‌شوند.

هنگامیکه ناخالصی از گروه سوم است، نیم‌رسانا، نیم‌رسانای مثبت یا نیم‌رسانای p نامیده می‌شود زیرا ساختار دارای کمبود الکترون و در نتیجه حفره خواهد بود. و هنگامی که ناخالصی از گروه پنجم است، به نیم‌رسانا، نیم‌رسانای منفی یا نیم‌رسانای n گفته می‌شود زیرا ساختار دارای الکترون زیادی خواهد بود.

موارد دیگر[ویرایش]

آلایش تنها به نیم‌رساناها محدود نمی‌شود. رسانایی پلیمرها را می‌توان با آلایش افزایش داد. همچنین با آلایش می‌توان ویژگی‌های مغناطیسی برخی مواد را تغییر داد.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

ویکی‌پدیای انگلیسی