SEMIKONDUKTOR

“SEMIKONDUKTOR”

A.    PENDAHULUAN

Zat atau bahan yang ada disekitar kita memiliki sifat dan karaketristik yang berbeda-beda. Salah satunya adalah sifat yang berhubungan dengan daya hantar (konduktivitas)  kelistrikan. Berdasarkan daya hantar kelistrikannya, zat padat  dibedakan menjadi konduktor, isolator, dan semikonduktor.

1.      Konduktor adalah bahan yang dapat dengan mudah menghantarkan arus listrik sehingga konduktor. Pada konduktor yang baik, jumlah elektron-elektron bebas, yaitu elektron-elektron yang terletak pada lintasan yang paling luar jumlahnya banyak dan bebas bergerak, misalkan pada bahan tembaga, setiap atom tembaga menyumbangkan 1 elektron bebas. Tembaga sebagai zat yang memiliki nomor atom 29, mempunyai satu elektron bebas pada kulit terluarnya. Elektron ini yang bertugas untuk menghantarkan listrik ketika penghantar tersebut

2.      Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hampir seluruh bahan non logam adalah isolator. Contoh isolator adalah asbes, kayu kering, gelas, plastik, karet dll. Dalam bahan isolator , elektron-elektron tidak bebas bergerak . Hal ini karena setiap atom dari bahan isolator terikat dengan kuat. Pada isolator, setiap muatan elektron dipegang erat oleh inti atomnya, sehingga pada suhu ruangan/normal tidak mungkin adanya pengaliran arus listrik.

3.      Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Contoh semikonduktor yang sering digunakan adalah silikon (Si), germanium (Ge), dan gallium arsenide.

Bahan yang termasuk ke dalam semikonduktor banyak dimanfaatkan dalam komponen dasar aktif elektronika seperti dioda, transistor, dan IC (Integreted Circuit). Semikonduktor banyak dimanfaatkan karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron). Sedikit penjelasan tentang semikonduktor akan dibahas pada pembahasan di bawah ini.

B.     SEMIKONDUKTOR

1.      Pengertian Semikonduktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduktor yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Perangkat Elektronik Semikonduktor
Sumber: http://ronalys.blogspot.com/2010/08/samsung-bakal-salip-intel-di-bisnis.html

2.      Struktur Atom Bahan Semikonduktor

Elekrtron valensi dari atom –atom zat padat konduktor yang terletak paling luar dan jauh dari inti ikatannya tidak terlalu kuat, sehingga saat diberi sedikit gangguan energy electron itu bisa bebas bergerak atau berpindah-pindah dari satu nucleus ke nucleus lainnya. Jika diberi tegangan potensial listrik, elektron-elektron tersebut dengan mudah berpindah ke arah potensial yang sama. Fenomena ini dapat dinamakan sebagai arus listrik. Pada bahan isolator,  atomnya memiliki elektron valensi penuh sebanyak 8 buah, sehingga  dibutuhkan energi yang besar untuk dapat melepaskan elektron-elektron ini. Sedangkan, semikonduktor adalah unsur yang susunan atomnya memiliki elektron valensi lebih dari 1 dan kurang dari 8. Bahan semikonduktor yang paling baik adalah yang atomnya memiliki 4 elektron valensi.

Struktur atom dengan model Bohr dari bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah silikon dan germanium.

Struktur Atom Semikonduktor
Sumber: http://gemar-elektronika.com/tutorial/1-transistor.html?start=1