dopantes

Los dopantes son impurezas introducidas deliberadamente en un material para modificar sus propiedades físicas, especialmente sus propiedades electrónicas en semiconductores.

En semiconductores, el dopado se utiliza para aumentar la conductividad mediante la aportación de portadores de carga extra. Los dopantes pueden actuar como donadores, cuando aportan electrones extra al sistema, o como aceptores, cuando crean huecos al aceptar electrones del host. En silicio, por ejemplo, los elementos tipo V como fósforo, arsénico o antimonio aportan electrones extra y producen semiconductores tipo n; los elementos tipo III como boro, aluminio o galio crean huecos y producen semiconductores tipo p.

Mecanismos: sustitución de átomos en la red cristalina o ocupación de sitios intersticiales. Los niveles de energía introducidos por los dopantes están cerca de la banda de valencia o de la banda de conducción y permiten la ionización a temperatura de operación, aumentando la densidad de portadores.

Métodos de dopado: difusión térmica, implantación iónica y dopado durante el crecimiento (dopado in situ). La concentración del dopante y su distribución espacial influyen en la resistividad, la movilidad y el comportamiento de los dispositivos.

Aplicaciones: diodos y transistores, células solares, LED y láseres, sensores y memorias resistivas. También se utiliza en vidrios y cerámicas para modificar color, índice de refracción y propiedades ópticas.

El dopado no solo se aplica a semiconductores; en ciencias de materiales se emplean dopantes para modificar propiedades ópticas, mecánicas o térmicas.