Domieszkowanie

Sposób wbudowywania się domieszki w sieć krystaliczną

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

Ta sekcja od 2015-10 wymaga zweryfikowania podanych informacji. Należy podać wiarygodne źródła, najlepiej w formie przypisów bibliograficznych. Część lub nawet wszystkie informacje w sekcji mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tej sekcji. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tej sekcji.

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.

Położenie pasma donorowego i akceptorowego w stosunku do pasma przewodnictwa i pasma walencyjnego

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.

Zobacz też

• złącze p-n

Przypisy