Un material semiconductor, por lo demás puro, al que se le inyecta una pequeña cantidad de un elemento químico (impureza) para modificar sus características eléctricas. Un dopante introduce más electrones. Las vacantes electrónicas se producen mediante un dopante p (huecos).
Los ingenieros utilizan sustancias químicas conocidas como dopantes para crear canales de corriente en semiconductores y otros tipos de tecnología. El dopaje es una práctica que implica el uso de un dopante. El cromo y otros compuestos similares son agentes dopantes comunes. Se aplican a semiconductores u otros componentes para crear un entorno cargado.
La fabricación de electrónica de estado sólido es un uso de los dopantes y las técnicas de dopaje. Para transportar la corriente de ciertas maneras, el hardware de estado sólido se basa en dos tipos de dopaje, conocidos como dopaje de tipo n y de tipo p, en lugar de tener piezas móviles.
El fósforo, el arsénico u otras sustancias se añaden frecuentemente durante el dopaje negativo o de tipo n para producir electrones libres . El boro o el galio se utilizan frecuentemente en el dopaje positivo o de tipo p para formar huecos en la red molecular y generar una carga positiva.
Algunos tipos de tecnologías láser también se crean mediante dopaje. Un diodo emisor de luz (LED), una tecnología que permite nuevos tipos de luces que minimizan el riesgo de incendio al generar luz eléctricamente y sin calor, es otro producto de consumo que se beneficia del dopaje. La ciencia fundamental de todos estos procesos se basa en cargas moleculares para guiar la corriente y obtener resultados funcionales.
¿Qué es el dopaje tipo N?
Los electrones libres se producen cuando se añaden a una red cristalina de silicio átomos con más electrones de valencia que el silicio . Dado que el silicio solo tiene cuatro electrones de valencia , los elementos que contienen cinco electrones de valencia, como el fósforo, el antimonio y el arsénico, son los dopantes de tipo n más frecuentes.
Se emplean cuatro electrones de valencia para formar enlaces con los átomos de silicio cercanos cuando estos átomos se incorporan a la red de silicio, dejando un electrón de valencia libre para viajar a la banda de conducción.
Como resultado, el dopaje de tipo N aumenta significativamente la cantidad de portadores de carga libres en el semiconductor, aumentando su conductividad eléctrica.
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¿Qué es el dopaje tipo P?
Se producen déficits de electrones cuando se añade a una red de silicio un átomo que tiene un electrón de valencia menos que el silicio . Estos defectos se conocen frecuentemente como "huecos".
Dado que los electrones adicionales en los semiconductores de tipo n pueden ser absorbidos por los de tipo p, estos huecos complementan a los semiconductores de tipo n y reciben fácilmente electrones libres.
La unión pn, elemento crucial en el funcionamiento de un diodo, está inextricablemente ligada a esta característica. El boro, el aluminio y el galio son ejemplos de dopantes de tipo P, que poseen tres electrones de valencia.
