Slide 1

DOSEN PENGAMPU :Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D.

OLEH:KELOMPOK 7

FAUZAN AMRI4132240014NIKEN STEFANNY4133240020NURUL SUHADA4133240022RIZKI SYAHFINA B.4133240028

SEMIKONDUKTOR

Merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (Integrated Circuit). PENGERTIANSEMIKONDUKTORDisebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. 2 PENGERTIANSEMIKONDUKTORPerbandingan hambatan jenis konduktor, semikonduktor, dan isolator bisa dilihat di tabel berikut3Tabel Perbandingan Hambatan JenisBahan yang memiliki pita terlarang (Forbidden Band) atau energy gap (EG) yang relatif kecil kira-kira 1 eV

SEMIKONDUKTORPita terlarang adalah daerah kosong antara pita valensi dan pita konduksi.Pita valensi adalah pita energi teratas yang terisi penuh oleh elektron Pita konduksi adalah pita energi diatas pita valensi yang terisi sebagian atau tidak terisi oleh elektronSEMIKONDUKTOR

Semikonduktor adalah atom yang berisi empat elektron valensi. Karena jumlah elektron valensi di dalam semikonduktor adalah ditengah antara satu (konduktor) dan delapan (isolator).silikon(Si)germanium (Ge)karbon (C)Silikon dan germanium digunakan untuk membuat komponen-komponen zat padat (solid state)karbon terutama untuk membuat resistor dan potensiometer.Bahan semikonduktor yang banyak digunakan adalahSEMIKONDUKTOR

JENIS SEMIKONDUKTOREKSTRINSIKINTRINSIKStruktur Atom SemikonduktorSemikonduktor intrinsik adalah semikonduktor murni yang tidak diberi doping atau campuran atom lainnya yang memiliki jumlah elektron valensi yang berbeda dengan elektron valensi bahan semikonduktor.

Semikonduktor IntrinsikGermanium (Ge) dan Silicon (Si) mempunyai 4 elektron valensi.Lintasan valensi memerlukan 8 elektron agar atom menjadi stabil.Ikatan antar atom diperkuat dengan membagi (sharing) elektron-elektron terluar Ikatan Kovalen (covalent bonds)

Semikonduktor Intrinsik

Semikonduktor IntrinsikAda kemungkinan elektron valensi menyerap energi (energi cahaya atau termal) dan memutuskan ikatan kovalen, sehingga akan dihasilkan elektron bebas (free electrons) dan menghasilkan kekosongan pada orbit terluar yang disebut dengan hole.

Elektron-elektron bebas pada material ini timbul akibat sebab yang alamiah, maka disebut dengan Intrinsic Carriers (Pembawa Intrinsik)

SEMIKONDUKTOR INSTRINSIK

Semikonduktor IntrinsikStruktur Atom SemikonduktorSemikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor tak murni yang diberi doping.Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah banyak atau untuk meningkatkan konduktivitas semikonduktor.

SEMIKONDUKTOR EKSTRINSIK15SEMIKONDUKTOR EKSTRINSIK terdiri atas dua, yaitu :TIPE-NTIPE-PTipe - PPengotoran oleh atom trivalent yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 3 elektron valensi.Contoh : Boron (B), Galium (Ga)Atom pengotornya disebut atom akseptor.Pembawa muatan disebut hole.

Jumlah hole jauh lebih banyak daripada elektron maka hole dinamakan pembawa muatan mayoritas dan elektron sebagai pembawa muatan minoritas. Pada semikonduktor ekstrinsik tipe P dimana terjadi pengotoran oleh atom dengan jumlah elektron valensi lebih kecil Atom akseptor tersebut akan menerima sebuah elektron valensi sehingga atom akseptor tersebut menjadi atom negatif (atom yang kelebihan elektron). Jumlah hole lebih banyak sedangkan elektron tidak berubah secara signifikan

Tipe - NDilakukan doping atau pengotoran oleh atom pentavalent yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi Contoh : Phosporus (P), Arsenic (As)Atom pengotornya disebut atom donor.Pembawa muatan disebut elektron.

Jumlah elektron jauh lebih banyak daripada hole maka elektron dinamakan pembawa muatan mayoritas dan hole sebagai pembawa muatan minoritas 21Pada semikonduktor ekstrinsik tipe N dimana terjadi pengotoran oleh atom dengan jumlah elektron valensiAtom donor tersebut akan menyumbangkan sebuah elektron valensi sehingga atom donor tersebut menjadi atom positif (atom yang kehilangan/kekurangan elektron)Jumlah elektron lebih banyak sedangkan hole tidak berubah secara signifikan

DIODA PNDioda akan hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifier).

Jika dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan, maka akan didapat sambungan P-N (p-n junction) yang dikenal sebagai dioda.

Pada pembuatannya material tipe P dan tipe N disambung dari satu bahan (monolitic) dengan memberi doping (impurity material) yang berbeda.DIODA PNJika diberi tegangan maju (forward bias), dimana tegangan sisi P lebih besar dari sisi N, elektron dengan mudah dapat mengalir dari sisi N mengisi kekosongan elektron (hole) di sisi P.

Sebaliknya jika diberi tegangan balik (reverse bias), dapat dipahami tidak ada elektron yang dapat mengalir dari sisi N mengisi hole di sisi P, karena tegangan potensial di sisi N lebih tinggi.

Transistor BipolarTransistor adalah komponen yang bekerja sebagai sakelar (switch on/off) dan juga sebagai penguat (amplifier). Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan. Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN. Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor. Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutub negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutub positif.

SEKIAN DANTERIMA KASIHPERTANYAANPita valensi

Pita konduksi

Semikonduktor

elektron

hole

Pita valensi

Pita konduksi

Konduktor

Pita valensi

Pita konduksi

Semikonduktor

elektron

hole

Pita konduksi

Pita valensi

Isolator

+4

+4

+4

+3

+4

+4

+4

+4

+4

Hole

Atom akseptor In

Pita valensi

Pita konduksi

elektron

hole

Tingkat energi akseptor0,05eV

-

-

-

-

-

-

+

+

+

+

+

+

-

+

-

-

+

Ion akseptor

Hole (pembawa mayoritas)

Elektron (pembawa minoritas)

+4

+4

+4

+5

+4

+4

+4

+4

+4

Elektron bebas

Atom donor As

Pita valensi

Pita konduksi

elektron

hole

Tingkat energi donor0,05eV

+

-

+

+

+

+

+

-

-

-

-

-

+

-

+

+

+

Ion donor

Elektron (pembawa mayoritas)

Hole (pembawa minoritas)