Semikonduktor

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................       i

DAFTAR ISI...................................................................................................       ii

BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................       1

A.    Latar Belakang .....................................................................................       1

BAB II. PEMBAHASAN ..............................................................................       2

A.    Semikonduktor Intrinsik.................................................................       2

B.     Semikonduktor Ekstrinsik..............................................................       3

1.      Semikonduktor Jenis-n.............................................................       4

2.      Semikonduktor Jenis-p.............................................................       5

BAB II. KESIMPULAN ...............................................................................       6

BAB III. KESIMPULAN ..............................................................................       7

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................      

 BAB I

PENDAHULUAN

A.       Latar Belakang

Semikonduktor adalah bahan dasar untuk komponen aktif dalam alat elektronika, digunakan misalnya untuk membuat dioda, transistor, dan IC (integrated circuit). Yang disebut terakhir merupakan komponen aktif yang banyak transistor dan resistor dalam sekeping Kristal semikonduktor dengan dengan ukuran dibawah 1mm².

Bahan semikonduktor yng paling banyak digunakan adalah Kristal silikon. Dahulu orang juga menggunakan unsure germanium. Kedua unsure itu merupakan kelompok IV dalam susunan berkala. Kristal gallium-arsenida yang berbentuk dari unsur gallium dan arsen mempunyai sifat seperti unsur kelompok IV, sehingga dapat pula digunakan untuk membentuk bahan semikonduktor . Kristal ini kini banyak digunakan untuk membuat lampu LED yang dipakai untuk lampu penunjuk dan laser diode.kristal gas juga digunakan untuk membuat transistor yang dapat bekerja hingga daerah frekuensi tinggi, yaitu dalam daerah gelombang mikro. Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah.

BAB II

PEMBAHASAN

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga bahan setengah penghantar listrik. Semikonduktor mempunyai susunan pita energi yang mirip dengan pita energi isolator. Padasuhu rendah, pita konduksi semikonduktor tidak terisi oleh elektron. Diantara pita konduksi dan pita valensi juga terdapat celah energi. Namun celah ini mempunyai jarak yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan celah pada isolator.

Pada umumnya semikonduktor bersifat sebagai isolator pada suhu dekat 0^oC dan pada suhu kamar bersifat sebagai konduktor. Bahan semikonduktor murni, yaitu yang terdiri dari unsur silikon saja atau unsur germanium saja disebut semikonduktor intrinsik.

Semikonduktor yang digunakan untuk membuat dioda dan transistor terdiri dari campuran bahan semikonduktor intrinsik dengan unsur kelompok V atau kelompok III. Semikonduktor itu disebut semikonduktor ekstrinsik.

A.          Semikonduktor Intrinsik

Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum disisipkan atom-atom lain (atom pengotor). Kristal semikonduktor silikon intrinsik terdiri dari atom silikon yang termasuk dalam kelompok IV pada susunan berkala. Tiap atom silikon mempunyai empat buah elektron valensi. Atom silikon menempati kisi-kisi dalam kristal. Tiap atom Si terikat dengan empat buah atom silikon lain, dan membentuk ikatan kovalen. Pada keadaan ini semua elektron terikat pada atom. Walaupun didalam kristal diberimedan listrik, elektron tetap terikat dalam ikatan kovalen, sehingga tidak ada muatan yang bergerak. Ini berati tidak ada muatan yang bergerak. Ini berarti tidak arus  walaupun diberi beda potensial atau bahan bersifat sebagai isolator.

Pada suhu kamar banyak elektron valensi yang terlepas dari ikatan kovalen  karna terjadinya getaran atom. Dikatakn sebagai elektron valensi menjadi elektron bebas oleh eksitasi termal. Makin tinggi suhu makin banyak pula elektron bebas. Jika didalam bahan diberi medan listrik, yaiu dengan memberikan beda potensial antara kedua ujung kristal, elektron ini akan bergerak menjadi aliran atau arus listrik. Makin tinggi suhu makin banyak elektron bebas yang terjadi dan makin besar pula arus yang mengalir untuk beda potensial yang sama yang berarti makin rendah hambatannya.

            Pada semikonduktor intrinsik aliran listrik disebabkan  oleh gerak elektron intrinsik dan lubang intrinsik.konsentrasi elektron dan lubang intrinsik bergantung pada bahan dan suhu. Elektron valensi atom germanium lebih mudah tereksitasi termik menjadi elektron electron bebas dari pada elektron valensi pada atom silikon. Ini berhubungan dengan adanya pita-pita energi untuk elektron di dalam Kristal semikondutor.  

            Dalam atom bebas elektron hanya dapat mempunyai nilai energi tertentu saja. Dikatakan elektron hanya dapat berada pada tingkat energy tertentu. Dalam Kristal semikonduktor oleh karena atom-atom terletak berdekatan di dalam susunan yang berkala, maka elektron dapat berada pada pita-pita energi. Oleh adanya prinsip Pauli yang menyatakan bahwa tiap keadaan orbital atom hanya dapat berisi dua buah elektron saja, maka semikonduktor pita-pita energi yang bawah akan teisi penuh hingga suatu pita energi tertentu. Oleh karena setiap atom mempunyai empat buah elektron valensi, maka ada satu pita energi yang terisi penuh, dan pita energi berikutnya kosong.

B.     Semikonduktor Ekstrinsik

Semikonduktor ekstrinsik semikonduktor yang sudah dimasukkan sedikit doping. Akibat doping ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan. Semikonduktor jenis ini terdiri dari dua macam, yaitu semikonduktor tipe-p yaitu pembawa muatan hole dan tipe-n yaitu pembawa muatan elektron.

semikonduktor yang digunakan untuk membuat dioda dan transistor adalah semikonduktor ekstrinsik, yang dibuat dari campuran bahan semikonduktor intrinsik dengan atom atom unsur dari kelompok III atau kelompok V dalam susunan berkala.

1.      Semikonduktor jenis n

 Campuran bahan semikonduktor intrinsik dengan atom unsur kelompok V dalam susunan berkala mengandung lebih banyak elektron  dari pada lubang, sehingga membawa muatan bebasnya bermuatan negatif. Semikonduktor ekstrinsik yang dibuat dengan bahan ini disebut semikonduktor jenis n. semikonduktor jenis n menggunakan bahan semikonduktor intrinsik yang dicampur misalnya dengan atom As (kelompok V) atom campuran ini akaan menempati lokasi atom intrinsik di dalam kisi kristal semikonduktor.

Atom As mempunyai lima buah elektron valensi,sehingga dalam ikatan kovalen dengan atom silikon di dalam Kristal terdapat kelebihan satu elektron valensi. Elektron ini terikat sangat lemah dan mudah sekali terlepas, dan disebut elektron donoratau elektron ekstrinsik.sedangkan atom As disebut atom donor. Pada suhu kamar jumlah elektron bebs pada semikonduktor jenis-n jauh lebih besar dari pada jumlah lubang. Oleh karena itu elektron bebas di dalam semikonduktor jenis-n disebut pembawa mayoritas, dan lubang disebut pembawa muatan minoritas.

2.      Semikonduktor jenis p

semikonduktor intrinsik dengan atom unsur dari kelompok III dalam susunan berkala mengandung lebih banyak lubang dari pada elektron. akibatnya pembawa muatan bebas yang utama bermuatan positif. Semikonduktor yang dibuat dengan bahan campuran seperti ini disebut jenis konduktor jenis p.  Pada semikonduktor jenis-p, atom dari kelompok III dalam susunan berkala misalnya gallium, disisipkan ke dalam Kristal semikonduktor intrinsik.

Oleh karena galium  termasuk kelompok III pada susunan berkala, atom Ga mempunyai tiga buah elektron Valensi. Akibatnya, dalam bergandengan dengan atom silikon di dalam Kristal atom Ga memerlukan satu elektron lagi untuk berpasangan dengan atom Si. Karena itu atom Ga mudah menangkap elektron, sehingga disebut sebagai atom akseptor. Jika ini terjadi atom akseptor menjadi kelebihan elektron sehingga menjadi bermuatan negatif. Hal ini dikatakan atom akseptor terionkan.

Pada semikonduktor jenis-p, lubang merupakan pembawa muatan yang utama, sehingga disebut pembawa muatan mayoritas  dan elektron bebas merupakan pembawa muatan minoritas.

             

BAB III

KESIMPULAN

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga bahan setengah penghantar listrik. Semikonduktor mempunyai susunan pita energi yang mirip dengan pita energi isolator. Padasuhu rendah, pita konduksi semikonduktor tidak terisi oleh elektron. Diantara pita konduksi dan pita valensi juga terdapat celah energi. Namun celah ini mempunyai jarak yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan celah pada isolator.

Semiknduktor dibagi 2 yaitu

1.      Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum disisipkan atom-atom lain (atom pengotor). Kristal semikonduktor silikon intrinsik terdiri dari atom silikon yang termasuk dalam kelompok IV pada susunan berkala.

2.      Semikonduktor ekstrinsik semikonduktor yang sudah dimasukkan sedikit doping. Akibat doping ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan. Semikonduktor jenis ini terdiri dari dua macam, yaitu semikonduktor tipe-p yaitu pembawa muatan hole dan tipe-n yaitu pembawa muatan elektron.

semikonduktor yang digunakan untuk membuat dioda dan transistor adalah semikonduktor ekstrinsik, yang dibuat dari campuran bahan semikonduktor intrinsik dengan atom atom unsur dari kelompok III atau kelompok V dalam susunan berkala