Nama : Abdurrochman

NIM : 131331001

Kelas : 1 A1 Telkom

RANGKUMAN SEMIKONDUKTOR

Pengertian dan Pendahuluan

Semikonduktor adalah material yang level konduktivitas (daya hantar listriknya) berada

diantara konduktor dan isolator. Konduktor mengandung banyak elektron bebas, sedangkan

isolator hampir tidak mengandung elektron bebas. Semikonduktor merupakan material zat

padat yang memiliki harga resistivitas antara 10-5–105 Ω.cm. Semikonduktor merupakan

elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated

circuit).

Bahan Pembuat Semikonduktor

Material-material yang banyak dipelajari dan diteliti adalah material paduan dari golongan

II-VI atau III-V seperti dalam tabel periodik. Material-material paduan tersebut masing-

masing memiliki ciri khas dan keunikan tersendiri.

Gambar: Unsur-unsur

yang banyak

digunakan sebagai

bahan semikonduktor

Tetapi berdasarkan jenis muatan pembawanya dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:

Intrinsik (Murni) dan Ekstrinsik (Doping).

1. Semikonduktor Intrinsik

Bahan semikonduktor murni (belum diberi campuran/pengotoran) dimana jumlah

elektron bebas dan holenya adalah sama sehingga memungkinkan perpindahan

muatan. Contoh yang paling sering ditemui untuk semikonduktor jenis ini yaitu

Germanium dan Silikon.

a. Germanium (Ge)

Germanium merupakan salah satu bahan semi konduktor yang banyak dipakai.

Germanium diperoleh sebagai serbuk berwarna kelabu melalui proses kimia,

yaitu dengan mereduksi germanium oksida. Selain itu juga dapat diperoleh dari

pemurnian Kadmium dan seng.

Germanium adalah bahan semi konduktor yang bervalensi 4 dan mempunyai

susunan seperti karbon atau silikon. Pada temperatur yang rendah, bahan semi

konduktor ini bersifat sebagai isolator, kemudian pada suhu yang cukup tinggi,

bahan ini berubah sifatnya menjadi bahan penghantar yang baik. Germanium

merupakan bahan yang sangat luas pemakaianya didalam pembuatan rectifier,

transistor, dan peralatan semi konduktor yang lain.

b. Silikon (Si)

Silikon tidak ditemukan dalam bentuk aslinya, akan tetapi ditemukan dalam

bentuk silika yang direduksi dengan kokas dan kemudian dimurnikan dengan

converter, menghasilkan SiO atau SiHCl

Sifat-sifat silikon :

· Mempunyai mobilitas yang tinggi

· Konstanta dielektriknya kecil

· Konduktivitas termis yang besar

· Disipasi panas yang baik.

· Impurity ionization energy yang sangat kecil

Silikon banyak digunakan sebagai bahan semi konduktor, misalnya sebagai dioda

rectifier, thyristor (SCR), dan lain-lain.

2. Semikonduktor Ekstrinsik

Diperoleh dengan dimasukkan sedikit ketidakmurnian (doping), Pemberian doping

dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak

dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik. Akibat doping

ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan. Semikonduktor jenis

ini terdiri dari semikonduktor tipe-P dan tipe-N.

a. Tipe-P

Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi 4, didoping dengan atom

yang bervalensi 3, maka pada pencampuran ini akan terjadi kekurangan elektron

atau akan terdapat lubang (hole). Seperti halnya pada tipe-N semikonduktor,

maka doping ini dilakukan dengan pemanasan, sehingga setiap atom dapat

menyesuaikan dirinya dengan baik dan akan membentuk kristal.

Atom yang menyebabkan timbulnya hole dalam susunan kristal disebut atom

acceptor, dan jenis bahannya dinamakan Tipe-P semikonduktor.

Ada dua pembawa muatan pada Tipe-P semi konduktor, yaitu: Hole sebagai

majority carrier dan Elektron sebagai minority carrier

b. Tipe-N

Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi empat didoping dengan

atom lain yang valensinya lebih tinggi (misalnya valensi 5), maka molekul bahan

campuran tersebut akan mengalami kelebihan satu elektron, selanjutnya

elektron ini merupakan elektron bebas.

Dalam Tipe-N dapat diperoleh dua pembawa muatan, yaitu: Elektron sebagai

majority carrier dan Hole sebagai minority carrier

Tipe Arus Listrik pada Semikonduktor

Keberadaan elektron dan hole pada semikonduktor akan mempengaruhi karakteristik listrik

pada bahan tersebut. Ada dua jenis arus listrik yang terjadi pada semikonduktor yaitu arus

hanyut (drift) dan arus difusi.

1. Arus Drift

Ketika semikonduktor diberi medan listrik E, maka partikel-partikel bermuatan dalam

semikonduktor tersebut akan bergerak (hanyut) dengan laju yang berbanding lurus

dengan medan listriknya.

2. Arus Difusi

Arus difusi terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi muatan pembawa. Arus

difusi akan mengalir dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke daerah yang memiliki

konsentrasi rendah.

Penggunaan Bahan Semikonduktor