Domieszkowanie
W tym artykule szczegółowo zbadamy i przeanalizujemy Domieszkowanie. Od swoich początków po dzisiejsze znaczenie, temat ten stanowi podstawowy aspekt współczesnego społeczeństwa. Dzięki podejściu multidyscyplinarnemu zbadamy, jak Domieszkowanie wpłynął na różne dziedziny, od ekonomii po kulturę, politykę i technologię. Podobnie zagłębimy się w implikacje, jakie Domieszkowanie ma na codzienne życie ludzi, a także jego przyszłe prognozy. Poprzez krytyczną i refleksyjną analizę będziemy starali się zrozumieć złożoność i znaczenie Domieszkowanie we współczesnym świecie, oferując kompleksową perspektywę, która zachęca do refleksji i debaty.
Domieszkowanie – wprowadzanie obcych jonów/atomów do sieci krystalicznej metalu, półprzewodnika lub materiału ceramicznego tworzących roztwory stałe. Domieszkowanie stosowane jest w celu modyfikacji wybranych właściwości materiału[1], np.: optyczne, elektryczne, magnetyczne czy mechaniczne. Ilość wprowadzanej domieszki nie przekracza zazwyczaj kilku procent atomowych (kilka atomów domieszki na 100 atomów sieci macierzystej).
Położenie domieszki
Wprowadzana domieszka, w zależności od wielkości jonu/atomu, może wbudowywać się:
- w pozycje węzłowe atomów (jon/atom domieszki ma porównywalny promień jonowy/promień atomowy z atomem sieci macierzystej – domieszkowanie substycyjne),
- w pozycje międzywęzłowe (jon/atom domieszki ma promień jonowy/atomowy dużo mniejszy od promienia jonu/atomu sieci macierzystej – domieszkowanie międzywęzłowe).
W przypadku jonów/atomów o promieniu jonowych/atomowych dużo większym od promienia jonu/atomu sieci macierzystej, nie wbudowują się one do sieci krystalicznej materiału domieszkowanego – powstaje materiał wielofazowy a prawo Vegarda nie jest spełnione.
Rodzaje domieszkowania
W zależności od stosunku ilości elektronów walencyjnych domieszki do ilości elektronów walencyjnych podstawianego jonu/atomu rozróżnia się domieszkowanie:
- donorowe – jony/atomy wprowadzanej domieszki charakteryzują się wyższą wartościowością niż jon/atom podstawiany; w ten sposób w paśmie energii wzbronionej powstaje pasmo donorowe położone poniżej dna pasma przewodnictwa;
- akceptorowe – jony/atomy wprowadzanej domieszki charakteryzują się niższą wartościowością niż jon/atom podstawiany; w ten sposób w paśmie energii wzbronionej powstaje pasmo akceptorowe położone powyżej krawędzi pasma walencyjnego,
- jonami o tej samej wartościowości.