SEMIKONDUKTOR

                                                                                                      pict: daviddarling.info


KONDUKTOR

Tembaga adalah konduktor yang baik. Sebuah atom tembaga netral hanya mempunyai satu elektron dalam orbit luarnya. Elektron-elektron berjalan dalam orbit distinct [disebut juga shells]. Elektron tunggal pada tembaga [elektron bebas] dapat dikeluarkan dengan mudah dari atomnya. Elektron-elektron bebas dapat mengalir dari satu atom ke atom lainnya.

SEMIKONDUKTOR

Semikonduktor adalah sebuah elemen dengan kemampuan listrik diantara konduktor dan insulator. Salah satu contoh semikonduktor adalah silikon. Sebuah atom silikon yang terisolasi mempunyai empat elektron pada bagian luarnya [orbit valensi]. Jumlah elektron pada orbit valensi adalah kunci dari conductivity. Konduktor mempunyai satu elektron valensi, semikonduktor mempunyai empat elektron valensi dan insulator mempunyai delapan elektron valensi.

KRISTAL SILIKON

Ketika atom-atom silikon bergabung menjadi satu kesatuan, mereka membentuk dirinya sendiri menjadi sebuah bentuk yang dinamakan sebuah kristal. Masing-masing atom silikon dalam sebuah kristal mempunyai empat elektron valensi ditambah empat elektron tetangga. Dalam suhu ruangan sebuah kristal silikon murni memiliki sifat panas rendah yang dapat menghasilkan elektron-elektron bebas dan lubang. Lubang adalah kekosongan yang timbul akibat keberangkatan atom. Jumlah waktu antara penciptaan dan penggabungan dari sebuah elektron bebas dan sebuah lubang disebut lifetime.

SEMIKONDUKTOR INTRINSIK
Sebuah semikonduktor intrinsik merupakan semikonduktor murni [silikon]. Ketika sebuah tegangan external diterapkan pada semikonduktor intrinsik, elektron-elektron bebas mengalir menuju pusat baterai positif dan lubang-lubang mengalir menuju pusat baterai negatif. Aliran ini terdiri dari dua jenis; pertama, aliran elektron-elektron bebas melalui orbit yang lebih luas [pita konduksi]. Kedua, aliran lubang-lubang melalui orbit-orbit yang lebih kecil [pita valensi].

PENYUNTIKAN SEMIKONDUKTOR
Satu cara untuk menambah daya konduksi semikonduktor adalah dengan menyuntik [doping]. Sebuah semikonduktor doped disebut sebuah semikonduktor ekstrinsik. Ketika sebuah semikonduktor ekstrinsik disuntik dengan atom [donor] pentavalen, ia lebih mempunyai elektron-elektron bebas daripada lubang-lubang. Dan begitu pula sebaliknya, ketika sebuah semikonduktor intrinsik disuntik oleh atom-atom trivalen [penerima], ia akan mempunyai lebih banyak lubang-lubang daripada elektron-elektron bebas.

DUA TIPE SEMIKONDUKTOR EKSTRINSIK
Dalam sebuah semikonduktor tipe n, elektron bebas merupakan pembawa mayoritas dan lubang-lubang adalah pembawa minoritas. Pada semikonduktor tipe p lubang-lubang merupakan pembawa mayoritas dan elektron-elektron bebas merupakan pembawa minoritas.

Reference: Buku Prinsip-Prinsip Elektronika, Albert Paul Malvino PH.D. E.E, Salemba Teknika