Bahan Semiconductor

A. Pengertian Bahan Semiconductor

Ada material conductor yang dapat menghantarkan arus listrik dan material nonconductor tidak dapat menghantarkan arus listrik. Dan semiconductor yang merupakan material diantara conductor dan insulator. Artinya arus listrik tidak mudah mengalir seperti pada conductor dan tidak sulit seperti pada nonconductor. Semiconductor adalah material yang mempunyai karakter kelistrikan khusus.

Tahanan secara khusus pada tembaga yang digunakan sebagai conductor listrikan adalah 10-6 _ cm yang merupakan tahanan paling rendah, meskipun tahanan pada Ni-Cr yang digunakan sebagai kabel hambatan adalah 10-4 _cm, karena itulah material ini disebut dengan conductor karena keduanya dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Bila tahanannya lebih dari 10’° _cm maka kecil sekali arus yang dapat dihantarkan olehnya sehingga material tersebut digunakan sebagai insulator. Diantara material conductor dan insulator ada yang tidak tergolong conductor dan nonconductor, yang disebut dengan semiconductor, diantaranya adalah germanium dan silicon digunakan dalam pembuatan diode dan transistor.

Semiconductor dapat menjadi conductor atau nonconductor tergantung dari kondisinya (hubungan antara tegangan , arus listrik, tempertur dan sebagainya). Element utama yang paling banyak digunakan adalah silicon (Si) dan germanium (Ge), dan conductor yang tingkat kemurniannya tinggi disebut dengan intrinsic semiconductor. Silicon dan germanium sebenarnya mempunyai empat elektron yang berada di luar orbitnya. Yaitu struktur krinstal elektron, bentuknya menjadi atom yang memiliki empat elektron dengan pasangan atomnya. Karena ikatan pasangannya, material ini menjadi insulator listrik dan memiliki nilai listrik kecil, sehingga tidak dapat digunakan sendiri sebagai meterial semiconductor. Oleh karena itu bahan ini digunakan sebagai bentuk semiconductor impurity dengan menambahkan sedikit element atom lain pada intrinsic atom ini pada valence 4.

B. Klasifikasi semiconductor

Semiconductor umumnya terdiri dari dua bentuk. Yaitu intrinsic semiconductor yang berisi impurity di dalam material kristalnya dan impurity semiconductor yang perlu penambahan impurity ke dalam intrinsic semiconductor agar konduktivitasnya meningkat. Secara umum diode dan transistor termasuk dalam semiconductor impurity. Semiconductor impurity juga dikelompokkan dalam dua bagian yaitu tergantung dari penambahan impurity materialnya.

Fungsi material impurity di dalam semiconductor adalah untuk ;

Menambahkan jumlah elektron bebas di dalam semiconductor
Menambah hole di dalam semiconductor.

Jadi diantara semiconductor impurity, yang impurity-nya ditambah guna menambah electron bebasnya, disebut dengan negatif semiconductor, dan penambahan impurity dengan menambah hole disebut dengan positif semiconductor.

Intrinsic Semiconductor

Intrinsic semiconductor tidak terdiri dari material impurity di keseluruhan struktur cristalnya.
Intrinsic semiconductor murni ditemukan sekitar 99.999999999 % (lebih dari sepuluh angka -sembilan) dengan 11 angka sembilan.
Contohnya germanium dan silicon tergolong dalam jenis ini.

Semi conductor impurity

Semiconductor impurity ini ditambahkan material impurity secara khusus ke dalam semicondustor intrinsic, gunanya untuk meningkatkan daya hantar.
Umumnya semiconductor yang digunakan pada diode atau transistor tergolong pada semiconductor impurity.
Klasifikasi semiconductor impurity

Semiconductor tipe N adalah penambahan impurity untuk meningkatkan jumlah electron pada semiconductor.

Semiconductor tipe P adalah penambahan impurity untuk meningkatkan jumlah hole pada semiconductor.