En la producción del semiconductor, el que dopa refiere al proceso intencionalmente de introducir impurezas en (también designado el intrínseco) un semiconductor extremadamente puro para cambiar sus características eléctricas. Las impurezas son dependientes sobre el tipo de semiconductor. Los semiconductores ligeramente y moderado dopados se refieren como '' extrínseco ''. Un semiconductor que se dopa a tales niveles que actúa más bién un conductor que un semiconductor se llama el degenerado.

Algunos dopantes se agregan generalmente como (generalmente el silicio ) el boule se crece, dando a cada uno la oblea un doping inicial casi uniforme. Para definir elementos de circuito, las áreas seleccionadas (controladas típicamente por la fotolitografía ) son dopadas más a fondo por los procesos tales como la difusión y la implantación de ion, el 3ultimo método que es más popular en los funcionamientos de producción grandes debido a su mejor controlabilidad.

El número de átomos del dopante necesitó crear una diferencia en la capacidad de un semiconductor de conducir es muy pequeño. Donde un número comparativamente pequeño de átomos del dopante se agrega (de la orden de 1 cada 100.000 átomos) entonces el doping reputa bajo, o luz. Donde mucho más se agregan (de la orden de 1 en 10.000) entonces el doping se refiere como pesado, o arriba. Esto se demuestra a menudo como n+ para el n-tipo dopante o p+ para el p-tipo doping. Una descripción más detallada del mecanismo del doping se puede encontrar en el artículo sobre los semiconductores .

Elementos del dopante

Semiconductores del grupo IV

Para los semiconductores del grupo IV tales como silicio, germanio, y carburo de silicio, los dopantes mas comunes son grupo III o elementos V del grupo . (El número de grupo refiere a los números romanos de las columnas en la tabla periódica de los elementos .) El boro, arsénico, fósforo y el galio se utiliza de vez en cuando para dopar el silicio. El boro es el p-tipo dopante de opción para la producción del circuito integrado del silicio, puesto que difunde a una tarifa que haga profundidades de la ensambladura fácilmente controlables. El fósforo se utiliza típicamente para el doping a granel de las obleas de silicio, mientras que el arsénico se utiliza para difundir ensambladuras, puesto que difunde más lentamente que el fósforo y es así más controlable.

Dopando el silicio puro con los elementos del grupo V tales como fósforo, los electrones adicionales de la valencia son agregados que unbonded del átomo individual (UTC) y permiten que el compuesto sea eléctricamente conductor, N-tipo semiconductor . Dopando con los elementos del grupo III, tales como boro, que están faltando el cuarto electrón de la valencia crea el " bonds" quebrado;, o agujeros, en el enrejado del silicio que están libres de moverse. Esto es eléctricamente conductor, P-tipo semiconductor . En este contexto entonces, un elemento del grupo V se dice para comportarse como un donante del electrón, y elemento del grupo III como aceptador .

Remuneración

En la mayoría de los casos, muchos tipos de impureza estarán presentes. Si un número igual de donantes y los aceptadores están presentes en el semiconductor, los electrones adicionales de base proporcionados por el anterior serán utilizados para satisfacer los enlaces quebrados debido a estes 3ultimo, de modo que el doping no produzca ningún portador libre de cualquier tipo. Este fenómeno se conoce como remuneración del, y ocurre en la ensambladura del P-n en la gran mayoría de dispositivos de semiconductor. La remuneración parcial, donde los donantes exceden en número aceptadores o viceversa, permite que los fabricantes del dispositivo inviertan en varias ocasiones el tipo de una porción dada del material aplicando dosis sucesivamente más altas de dopantes.

Aunque la remuneración del se pueda utilizar para aumentar o para disminuir el número de donantes o de aceptadores, la movilidad del electrón y del agujero es disminuida siempre por la remuneración porque la movilidad es afectada por la suma de los iones del donante y del aceptador.

Doping en conductores orgánicos

considera también:

conductor del polímero ¡ Los polímeros conductores pueden “ser dopados” agregando los reactivo químicos para oxidar (o reducir a veces) el sistema a los electrones del empuje en los orbitarios que conducen dentro ya (potencialmente) del sistema que conduce. (En un enrejado del silicio, el sistema está lejos de conducir a comenzar con!) Hay dos métodos primarios de dopar un polímero conductor, ambos con un proceso de la oxidación-reducción (redox ). El primer método, doping químico, implica el exponer de un polímero, tal como melanina (típicamente una película fina ), a un oxidante (típicamente yodo o al bromo ) o al reductant (lejos menos el campo común, pero implica típicamente los metales del álcali). El segundo es el electroquímico que dopa en el cual un polímero-revestido, trabajando El electrodo se suspende en una solución del electrólito en la cual el polímero sea el insoluble junto con contador y los electrodos de referencia separados. Una diferencia potencial eléctrico se crea entre los electrodos que hace una carga (y el ion contrario apropiado del electrólito ) entrar en el polímero bajo la forma de adición del electrón (n que dopa) o retiro (p que dopa).

El doping de la razón n es tanto campo común es menos que la atmósfera de tierra es el oxígeno - ricos, que crea un que oxida el ambiente de . Un polímero dopado n electrón-rico reaccionará inmediatamente con oxígeno elemental a la de-droga (oxidar de nuevo al estado neutral) el polímero. Así, el doping del producto químico n tiene que ser hecho en un ambiente del gas inerte (e. El doping electroquímico de n es lejos más común en la investigación, porque es más fácil excluir el oxígeno de un solvente en un frasco sellado ; sin embargo, hay probable ningunos polímeros conductores dopados n comercializados.

Historia

El doping fue desarrollado original por el Juan Roberto Woodyard que trabajaba en el Sperry Gyroscope Company durante la Segunda Guerra Mundial . Las demandas de su trabajo de la guerra sobre el radar negaron a Woodyard la oportunidad de perseguir esta línea de investigación pero, de la posguerra, su patente probó los argumentos del pleito extenso por el rand de Sperry. El trabajo relacionado fue hecho en los laboratorios de Bell por Teal y chispea.

Ver también

Semiconductor intrínseco
Semiconductor extrínseco

.

Zenithic

Doping (semiconductor)

Random links:

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