Speiss on sivutuote, jossa uutetaan puhdasta kuparia, lyijyä tai muuta metallia epäpuhtaasta muodostaan. Se koostuu yleensä raudasta ja arseenista ja pieniä määriä muita mineraaleja. Käytettyä epäpuhtaiden lähdemetallien seosta kutsutaan malmiksi, ja tämän louhintaprosessin takana olevaa tiedettä kutsutaan metallurgiaksi. Vanhin metallurgian muoto sisältää malmien “sulamisen” louhintaan. Tätä tekniikkaa on harjoitettu tuhansia vuosia ja se on edelleen yleistä nykyään.
Metallin sulattamiseksi työntekijä yhdistää raakametallimalmit lisäaineisiin ja lämmittää ne erittäin korkeisiin lämpötiloihin masuunissa. Lämpötilaa valvotaan erittäin huolellisesti ja se perustuu ei -toivotun materiaalin sulamispisteeseen uunissa. Kun seos on riittävän kuuma, lisäaineet sitoutuvat malmissa luonnollisesti esiintyviin epäpuhtauksiin. Koska näillä sitoutuneilla kemikaaleilla on erilaiset painot ja kiehumislämpötilat, ne erottuvat luonnollisesti eri kerroksissa masuunin sisällä. Ne voidaan sitten poistaa ja jäljellä oleva materiaali on erittäin puhdasta metallia.
Kun metalli ja sen epäpuhtaudet ovat tämän kerrostetun kuuman nesteen muodossa, sitä kutsutaan sulafaasiksi. Yleensä rauta -arsenidista koostuva Speiss nousee lähelle sulan faasin aikana ja voidaan poistaa muiden ei -toivottujen kerrosten kanssa. Joidenkin näiden kerrosten materiaalia käytetään toisessa prosessissa jäljellä olevien hyödyllisten metallien uuttamiseksi. Jotkut kerrokset hylätään. Ennen viimeistä vuosisataa speissit hylättiin yleisesti, koska ihmiset eivät uskoneet, että sillä olisi hyödyllisiä teollisia tarkoituksia.
Tämä usko muuttui, kun speiss havaittiin olevan erittäin hyödyllinen puolijohteiden valmistuksessa. Nykyään monet kotitalouselektroniikka, kuten tietokoneet, puhelimet ja televisiot, käyttävät puolijohteita. Ne ovat myös tärkeä osa aurinkokennoja, koska ne voivat muuntaa valoenergian sähköenergiaksi.
Pussin lisääminen puolijohteen transistoreihin mahdollistaa puolijohteen olevan paljon johtavampi. Tätä prosessia kutsutaan dopingtransistoreiksi. Lisääntynyt johtavuus parantaa huomattavasti puolijohteiden käyttökelpoisuutta ja mahdollistaa niiden pienenemisen.
Vuonna 2008 havaittiin, että rauta -arsenidi -spissiä voidaan käyttää myös tehokkaampien suprajohteiden valmistamiseen. Suprajohteet tuottavat tasaisen virran lähes ilman energiahäviötä, mutta ne voivat yleensä tehdä tämän vain hyvin kylmissä lämpötiloissa. Kun suprajohdin käyttää rauta -arsenidia, se voi toimia lämpötiloissa, jotka ovat lähempänä tavallista huonelämpötilaa. Tutkijat eivät vieläkään täysin ymmärrä prosessia, ja sitä tutkitaan parhaillaan. Suprajohteilla ei ole vielä kotisovelluksia, mutta niitä käytetään laboratorioasetuksissa.
Koska speiss on niin yleinen ja hyödyllinen teollinen sivutuote, se löytyy edelleen piirilevyiltä. Se myös todennäköisesti käyttää enemmän elektroniikkaa, koska aurinkopaneelien suosio kasvaa. Ottaen huomioon suorituskykyparannukset, jotka se on osoittanut tutkimusasetuksissa, speissia voidaan käyttää ensimmäisessä kaupallisesti saatavilla olevassa suprajohteessa.