semikonduktor 2013.pdf

SEMIKONDUKTOR

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 1

Oleh: NAFIRI, S.ST

Pengertian

• Jenis Bahan

• Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor atau dapat juga disebut sebagai bahan setengahpenghantar listrik

• Sifat Bahan SemikonduktorPada temperatur rendah bersifat Isolator

Pada temperatur ruangan bersifat Konduktor

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 2

ISOLATOR KONDUKTORSEMIKONDUKTOR

Menentukan jenis bahan berdasarkan elektron valensinya

• Perhatikan atom-atom berikut dan tentukan elektron valensinya

• Jadi yang dimaksud bahan semikonduktor adalah unsur yang susunan atomnya memiliki elektron valensi berjumlah 4

• Contoh bahan semikonduktor adalah silikon dan germanium11/09/2013 Mekatronika SMKk 1 Singkawang 3

EV = 8 EV = 4 EV = 1

ISOLATOR SEMIKONDUKTOR KONDUKTOR

Perhatikan

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 5

Susunan atom Silikon

Amati saja elektron Valensinya

Dalam suatu Kristal silikon yang terdiri dari banyak atom-atom yang saling terkait

• Atom-atom Silikon saling terikat dengan ikatan kovalen membentuk kristal Silikon.

• Ikatan kovalen adalah penggunaan dua elektron oleh dua atom bersama-samasehingga orbit terluar atom tersebut terisi 8 elektron

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 6

Prilaku Bahan Semikonduktor

• Jika ada energi dari luar mempengaruhi elektron valensi maka elektron itu dapat terlepas dariikatan atomnya berubah menjadi elektron bebas (elektron konduksi) yang dapat berpindah-pindah dari satu atom ke atom lainnya.

• Setiap elektron valensi berubah menjadi elektron bebas meninggalkan tempat pada ikatansemula, lowongan ini disebut hole (lubang).

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 7

Jika terjadi perngaruh energi dari luar akan terjadi seperti ini

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 8

Jenis-jenis Semikonduktor

SEMIKONDUKTOR

SEMIKONDUKTORINTRINSIK

SEMIKONDUKTOREKSTRINSIK

TIPE - PTIPE - N

Jenis-jenis Semikonduktor

1. Semikonduktor Intrinsik• Adalah semikonduktor murni yang belum di campur dengan bahan lain, sehingga elektron

valensinya masih berjumlah 4 ( disebut dengan atom Tetravalen)

2. Semikonduktor Ekstrinsik• Adalah Semikonduktor intrinsik yang telah di doping dengan atom-atom lain.

• Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlahlebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik

• Karena proses dooping inilah maka, semikonduktor Ekstrinsik dapat di buat menjadi 2 jenisyaitu:

1. Semikonduktor type-n

2. Semikonduktor type-p

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 9

Semikonduktor type-n

• Semikonduktor type-n adalahsemikonduktor yang mempunyai sangatbanyak elektron bebas (negatif).

• Elektron bebas diperoleh dari doping atom-atom pentavalen kedalam atom-atom tetravalen.

• Atom pentavalen adalah atom yang berelektron valensi 5

• Atom-atom pentavalen yang biasadigunakan sebagai atom donor adalaharsen, antimon dan phospor.

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 10

Semikonduktor type-p

• Semikonduktor type-p adalahsemikonduktor ekstrinsik yang kelebihanhole (positif).

• Kelebihan hole diperoleh dari doping dengan atom-atom trivalen.

• Atom trivalen adalah atom yang berelektron valensi 3

• Atom-atom trivalen yang biasa digunakansebagai atom akseptor adalahaluminium, boron dan gallium.

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 11

Informasi

• materi ini dapat di download di :

nafiri-mekatronika.blogspot.com

11/09/2013 Mekatronika SMKN 1 Singkawang 12