¿Qué es un dopante?

Un dopante es una sustancia que se agrega a una red cristalina con la intención de cambiar sus propiedades conductoras. El término se usa más ampliamente en la industria de fabricación de chips, donde se agregan dopantes a las obleas de silicio y germanio utilizadas en la fabricación de chips de computadora. Sin embargo, también se doparon otras redes cristalinas, incluidas las utilizadas en la fabricación de algunos equipos ópticos. Muchos dopantes son extremadamente tóxicos, lo que lleva a una contaminación generalizada en las fábricas que no controlan sus productos químicos. Silicon Valley, por ejemplo, está muy contaminado con los restos de la fabricación de chips.

Un dopante funciona al alterar la cantidad de electrones libres en una red cristalina, haciéndolo más conductivo. En el ejemplo del silicio, el elemento típicamente forma una red cristalina uniforme en la cual cada átomo se une a cuatro vecinos. Cuando se introduce un dopante con cinco electrones de enlace, el resultado son electrones libres, creando una carga negativa. Se puede introducir un dopante con tres electrones de enlace para hacer agujeros en la red, creando una carga positiva.

El boro, el fósforo, el antimonio y el arsénico son algunos ejemplos comunes de dopantes. Típicamente, una oblea de silicio se recubre en el dopante y luego se calienta para fomentar la unión química entre el dopante y el silicio. Después de que la oblea se enfríe, los átomos se reorganizarán para producir una oblea más conductora de electricidad que se puede dividir para su uso en transistores y diodos, entre otras cosas.

Un dopante básicamente representa una impureza dentro de una matriz cristalina. Existen numerosos usos para los dopantes; las piedras preciosas artificiales, por ejemplo, pueden incluir un dopante para que puedan identificarse como cultivadas en laboratorio en lugar de naturales. El proceso de dopaje también se puede utilizar para cambiar el índice de refracción de una sustancia, lo cual es útil en algunos campos de la óptica. Los láseres de estado sólido, por ejemplo, incluyen un "host" de cristal que ha sido dopado.

El término "dopaje" también se utiliza para referirse a un tipo de laca que se aplica a los aviones recubiertos de tela. La droga tensa la piel, brinda protección y garantiza que la piel permanezca rígida durante el vuelo. La droga de los aviones es altamente inflamable y extremadamente tóxica, lo cual fue un problema importante durante la Segunda Guerra Mundial, cuando se usaron aviones recubiertos de tela en el combate. La droga del avión generalmente se tiñe para que sea fácilmente visible a medida que se aplica, asegurando que cubra el avión de manera uniforme.