Home » Sains » Jenis-jenis Bahan Semikonduktor

Jenis-jenis Bahan Semikonduktor

jenis-semikonduktor-tipe-P-dan NAda 2 jenis bahan semikonduktor yaitu semikonduktor intrinsik (murni) dan semikonduktor ekstrinsik (tidak murni). Untuk semikonduktor ekstrinsik ada 2 tipe yaitu tipe N dan tipe P.

Bahan Semikonduktor Instrinsik

Bahan semikonduktor instrinsik (murni) adalah semi konduktor yang tidak ataupun belum terkotori oleh atom-atom asing. Pada 0 o K pita valensi penuh, pita konduksi kosong sehingga bersifat sebagai isolator. Pada suhu yang lebih tinggi misal pada suhu kamar ada lektron pada pita valensi yang energinya melebihi energi gap sehingga dapat meloncat dari pita valensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas dengan meninggalkan kekosongan pada pita valensi. Kekosongan ini disebut hole (lubang) dan dianggap bermuatan positif sebesar muatan elektron. Jadi semikonduktor intrinsik pada suhu 0 0 K bersifat sebagai isolator, dan pada suhu agak tinggi bersifat sebagai konduktor karena adanya pembentukan pasangan-pasangan eletron bebas hole yang keduanya berlaku sebagai pembawa ikatan.

Bahan Semikonduktor Tipe N

Bahan semikonduktor tipe N termasuk dalam semikonduktor ekstrinsik (tak murni). Semi konduktor ekstrinsik adalah semikonduktor instrinsik yang mendapat pengotoran (doping) atomatom asing. Konsentrasi pengotoran ini sangat kecil, dengan perbandingan atom pengotor (asing) dengan atom asli berkisar antara 1 : 100 juta sampai dengan 1 : 1 juta.

Tujuan ini adalah agar bahan kaya akan satu jenis pembawa muatan saja (Elektron bebas saja atau hole saja) dan untuk memperbesar daya hantar listrik. Semikonduktor tipe N ialah semikonduktor eksintrik, yang diperoleh dari semikonduktor intrinsik yang dikotori dengan atom asing yang bervalensi 5 seperti As, Pb, P. Karena perbandingan atom pengotor dengan atom asli sangat kecil, maka setiap atom pengotor (asing) dikelilingi oleh atom-atom asli. Elektron valensi yang ke 5 dari atom pengotor tidak terikat dalam ikatan kovalen sehingga menjadi elektron bebas.

Dengan demikian pada bahan ini jumlah elektron bebas akan meningkat sesuai jumlah atom pengotornya sehingga elektron bebas menjadi pembawa muatan mayoritas dan hole (yang terbentuk akibat suhu) menjadi pembawa muatan minoritas. Karena pembawa muatan mayoritasnya adalah elektron bebas, sedang elektron bebas bermuatan negatif, maka semikonduktor yang terbentuk diberi nama semi konduktor tipe N. Dalam hal ini N kependekan dari kata Negatif, yakni jenis muatan mayoritasnya.

Jadi tidak berarti bahwa bahan semikonduktor ini bermuatan negatif. Semikonduktor ini tetap netral. Karena atom pengotor memberikan kelebihan elektron-elektron dalam ikatan kovalen, maka disebut donor (atom donor). Setelah donor memberikan kelebihan elektronnya, maka akan menjadi ion positif.

Bahan Semikonduktor Tipe P

Bahan semikonduktor ini diperoleh dari semikonduktor intrinsik yang dikotori dengan atom asing yang bervalensi 3, misalnya Al, atau Ga. Karena perbandingan atom pengotor dengan atom asli sangat kecil, maka setiap atom pengotor hanya bervalensi 3 maka hanya
menyediakan 3 elektron dalam ikatan kovalen, sehingga ada kekurangan (kekosongan = lubang = hole). Dengan demikian pengotoran ini menyebabkan meningkatnya jumlah hole atau dengan kata lain hole sebagai pembawa muatan mayoritas. Sedang pembawa muatan moniritasnya adalah elektron bebas yang terbentuk adalah elektron bebas yang terbentuk akibat suhu.

Karena pembawa muatan mayoritasnya hole, sedang hole bermuatan positif maka semikonduktor yang terbentuk disebut semikonduktor tipe P. Dalam hal ini P kependekan dari kata positif, yakni jenis muatan mayoritasnya. Jadi bukan berarti semikonduktor ini bermuatan positif, tetapi semikonduktor ini tetap netral, seperti halnya semikonduktor tipe N. Karena atom pengotor menyediakan kekurangan, maka disebut aseptor (atom aseptor). Hole mudah diisi oleh elektron dan elektron yang mengisi meninggalkan hole baru dan seterusnya sehingga ada gerakan hole. Setelah hole diisi oleh elektron, aseptor akan menjadi ion negatif. Demikian penjelasan mengapa bahan semikonduktor tipe P tetap bermuatan netral meskipun banyak muatan positifnya.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>