آلایش

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

دوپینگ یا آلایش (به انگلیسی: Doping) فرایندی در ساخت نیم‌رساناهاست که در آن ناخالصی‌هایی برای تغییر در ویژگی‌های الکتریکی نیم‌رساناها به آنها افزوده می‌شود. به این دسته نیم‌رساناها، نیم‌رسانای غیرذاتی extrinsic گفته می‌شود (در مقابل نیم‌رسانای ذاتی intrinsic که به نیم‌رساناهای خالص گفته می‌شود).

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 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]

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

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

ویکی‌پدیای انگلیسی