PowerPoint Presentation

SEMIKONDUKTOR

A. Pengertian semikonduktorelemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated circuit). Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Unsur yang susunan atomnya memiliki elektron valensi lebih dari 1 dan kurang dari 8 (unsur yang atomnya memiliki 4 elektron valensi)

B. SUSUNAN ATOM SEMIKONDUKTRContoh pada Si

Pada suhu 0 K : bahan semikonduktor bersifat isolator karena ikatan kovalenmenyebabkan elektron tidak dapat berpindah sehingga tidak ada elektron yang dapat menghantarkan arus listrikPada suhu kamar : semikonduktor bersifat konduktor yang baik karena beberapa ikatan kovalen dapat berpindah sehingga ada elektron yang bergerak bebas dan menghantarkan arus

C. CIRI FISIK UTAMA SEMIKONDUKTORSelang harga tahanan jenis 10-5 105 ohm-meterTahanan jenis menurun dengan kenaikan suhu, menurut persamaan 1; sedang tahanan jenis logam meningkat dengan kenaikan suhu, menurut persamaan 2. Tahanan jenis semikonduktor sangat dipengaruhi oleh ketidakmurnian kimiawi di dalamnya, cahaya yang menyinarinya, medan listrik, dan medan induksi magnetik.

1. 2.

D. JENIS-JENIS SEMIKONDUKTOR1. Semi konduktor instrinsik semikonduktor yang terdiri atas satu unsur saja, misalnya Si saja atau Ge saja.Semikonduktor instrinsik (murni) adalah semi konduktor yang tidak ataupun belum terkotori oleh atom-atom asing. sel primitifnya berbentuk kubus. Ikatan yang terjadi antar atom Si yang berdekatan adalah ikatan kovalen.konduktivitasnya tidak ditentukan oleh konsentrasi ketidakmurnian kimiawi dalam kristal.

Bila diberikan energi yang cukup, elektron dapat melepaskan diri dari ikatan kovalen elektron dapat bebas menyebrangi celah energi menuju pita koduksiPita velensi kosong yang disebut hole

2. Semikonduktor ekstrinsikSemikondukror yang telah memperoleh dopingan dari unsur lain (tidak murni) konduktivitas bahan ditentukan oleh ketidakmurnian kimiawi dalam kristal.Ada 3 jenis :semikonduktor tipe-N semikonduktor tipe-PSemikonduktor paduan

Ad 1. Tipe N

diberi doping phosphorus atau arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi.Elektron yang ke 5 tidak terikat pada ikatan kovalen menjadi elektron bebasdisebut juga donor yang siap melepaskan elektronPembawa muatan mayoritas adalah elektronPembawa muatan minoritas adalah hol

Ad 2. Tipe P doping Boron, Gallium atau Indium, yang trivalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 3 elektron valensi.Ada elektron pada ikatan kovalen yang kosong disebut hole disebut juga aseptor yang siap menerima elektronPembawa muatan mayoritas adalah holPembawa muatan minoritas adalah elektron

Ad 3. paduan dapat diperoleh dari unsur valensi tiga dan valensi lima (paduan III-V, misalnya GaAs atau GaSb) atau dari unsur valensi dua dan valensi enam (paduan II-VI, misalnya ZnS).Ikatan kimia terbentuk dengan peminjaman elektron oleh unsur dengan velensi lebih tinggi kepada unsur dengan valensi lebih rendahAtom donor adalah unsur dengan valensi lebih tinggi dibandingkan dengan unsur yang digantiAtom akseptor adalah unsur dengan valensi lebih rendah dibandingkan dengan unsur yang diganti

D. APLIKASI SEMIKONDUKTOR1. Transistor dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya.dapat Berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

2. Dioda berfungsi sebagai versi elektronik dari katup searah. membatasi arah pergerakan muatan listrik, dioda hanya mengijinkan arus listrik untuk mengalir ke satu arah saja dan menghalangi aliran ke arah yang berlawanan.

3. Sel Surya Sel surya atau sel photovoltaic,dengan hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. 4. Mikroposesor Merupakan sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.

5. LED (Light Emitting Diode) LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.