Ein Dotierstoff ist ein Stoff, der einem Kristallgitter hinzugefügt wird, um dessen Leitfähigkeit zu verändern. Der Begriff wird am häufigsten in der Chipherstellungsindustrie verwendet, wo den Silizium- und Germaniumwafern, die bei der Herstellung von Computerchips verwendet werden, Dotierstoffe zugesetzt werden. Andere Kristallgitter, einschließlich derer, die bei der Herstellung einiger optischer Geräte verwendet werden, werden jedoch ebenfalls dotiert. Viele Dotierstoffe sind extrem giftig, was zu einer weit verbreiteten Umweltverschmutzung in Fabriken führt, die ihre Chemikalien nicht kontrollieren. Das Silicon Valley zum Beispiel ist stark mit Resten der Chipherstellung verseucht.
Ein Dotierstoff verändert die Anzahl der freien Elektronen in einem Kristallgitter und macht es dadurch leitfähiger. Im Beispiel von Silizium bildet das Element typischerweise ein einheitliches Kristallgitter, in dem jedes Atom an vier Nachbarn bindet. Wenn ein Dotierstoff mit fünf Bindungselektronen eingeführt wird, entstehen freie Elektronen, die eine negative Ladung erzeugen. Ein Dotierstoff mit drei Bindungselektronen kann eingeführt werden, um Löcher im Gitter zu erzeugen, wodurch eine positive Ladung erzeugt wird.
Bor, Phosphor, Antimon und Arsen sind einige gängige Beispiele für Dotierstoffe. Typischerweise wird ein Siliziumwafer mit dem Dotierstoff beschichtet und dann erhitzt, um eine chemische Bindung zwischen dem Dotierstoff und dem Silizium zu fördern. Nach dem Abkühlen des Wafers haben sich die Atome neu angeordnet, um einen elektrisch leitfähigeren Wafer zu ergeben, der unter anderem für den Einsatz in Transistoren und Dioden aufgebrochen werden kann.
Ein Dotierstoff repräsentiert grundsätzlich eine Verunreinigung innerhalb einer Kristallmatrix. Es gibt zahlreiche Verwendungen für Dotierstoffe; Künstliche Edelsteine können zum Beispiel einen Dotierstoff enthalten, so dass sie als im Labor gezüchtet und nicht als natürlich identifiziert werden können. Der Dotierungsprozess kann auch verwendet werden, um den Brechungsindex einer Substanz zu ändern, was in einigen Bereichen der Optik nützlich ist. Festkörperlaser enthalten beispielsweise einen dotierten Kristall-„Host“.
Der Begriff „Dotierung“ wird auch verwendet, um eine Art von Lack zu bezeichnen, der auf gewebebeschichtete Flugzeuge aufgebracht wird. Das Dope strafft die Haut, bietet Schutz und sorgt dafür, dass die Haut während des Fluges steif bleibt. Flugzeugdop ist hochentzündlich und extrem giftig, was während des Zweiten Weltkriegs ein großes Problem war, als gewebebeschichtete Flugzeuge im Kampf eingesetzt wurden. Flugzeuglack wird normalerweise eingefärbt, damit er beim Auftragen gut sichtbar ist und das Flugzeug gleichmäßig beschichtet wird.