Apa Sih Bahan Semikonduktor Itu? Cek berikut ini!

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on whatsapp
WhatsApp
Bahan semikonduktor
Daftar Topik

Pengertian Bahan Semikonduktor

Seperti yang kita tahu, tidak semua barang bisa mengalirkan listrik bukan? Nah pada alat elektronik, terdapat bahan yang dibedakan berdasarkan sifat listrik atau bisa tidaknya dalam menghantarkan listrik. Bagian tersebut dibagi menjadi 3 macam, diantaranya adalah konduktor, semikonduktor, dan isolator. Apa sih bedanya? Bahan konduktor merupakan bahan yang dapat menghantarkan listrik sedangkan isolator tidak dapat menghantarkan listrik. Lalu, bagaimana dengan bahan ini? Umumnya, istilah semikonduktor dipakai untuk golongan yang sifat konduktivitasnya berada di antara konduktor dan isolator.

Berdasarkan pengertian di bidang elektronik, bahan semikonduktor merupakan bahan dasar untuk komponen aktif dalam elektronika yang biasa digunakan untuk membuat dioda, IC (Integrated Circuit), dan transistor. Bahan ini disebut semi atau setengah konduktor karena bukan merupakan konduktor yang murni. Tidak seperti bahan – bahan logam (tembaga, besi, dan timah) yang disebut sebagai konduktor baik karena mempunyai susunan atom tertentu. Susunan atom tersebut memiliki elektron yang dapat bergerak dengan bebas. 

Bahan semikonduktor

Saat ini, bahan semikonduktor sedang banyak dicari, lho. Kristal silikon merupakan bahan yang paling banyak digunakan saat ini. Dulunya, bahan ini yang banyak dipakai orang adalah unsur germanium (Ge). Nah, kedua unsur ini merupakan kelompok IV dalam susunan berkala. Selain kristal silikon dan germanium, kristal gallium – arsenida juga digunakan untuk membentuk bahan semikonduktor. Hal ini dikarenakan kristal gallium – arsenida yang terbentuk dari unsur arsen dan galium mempunyai sifat unru seperti pada kelompok IV.

Kini, kristal silikon maupun kristal gallium – arsenida banyak digunakan untuk membuat lampu LED yang biasa dipakai untuk laser pada dioda dan lampu penunjuk. Selain itu, kristal gas juga digunakan untuk membuat transistor yang dapat bekerja hingga frekuensi tinggi. Frekuensi tersebut hingga mencapai daerah gelombang mikro. 

Pada umumnya, bahan ini bersifat sebagai isolator pada suhu yang mendekati 0 derajat celcius dan sebagai bahan konduktor pada suhu ruangan atau kamar. Susunan bahan semikonduktor menyerupai susunan pada bahan isolator, hanya saja celah pada pitanya lebih sempit. Biasanya, celah pita untuk semikonduktor berada pada kisaran antara 0.2 eV sampai 2.5 eV. Sedangkan celah pita pada bahan isolator khas seperti intan berada pada nilai sekitar 6 eV. Sehingga bahan semikonduktor dapat menunjukkan hantaran listrik yang sedang pada suhu kamar. Pada suhu ruangan, tahanan penghantar yang baik (konduktor) berkisar 10-6 Ω cm, sedangkan bahan isolator memiliki tahanan sekitar 1012 Ω cm. Nah, untuk bahan semikonduktor memiliki tahanan pada rentang 10-3 sampai 106Ω cm.

Pembagian Bahan Semikonduktor

Berdasarkan jenisnya, bahan ini  terdiri dari 2 macam. Diantaranya yaitu intrinsik (murni) dan semikonduktor ekstrinsik (tidak murni). Nah, untuk bahan semikonduktor ekstrinsik sendiri dibagi menjadi 2 tipe, yaitu tipe N dan tipe P. Penasaran bedanya apa? Yuk, simak penjelasan di bawah ini!

  • intrinsik

Semikonduktor murni merupakan bahan  yang tidak maupun belum terkontaminasi oleh atom – atom asing. Pada suhu 0 K, pita valensinya berada pada kondisi penuh dan pita konduksi kosong. Sehingga hal ini menyebabkan bersifat isolator. Pada suhu yang lebih tinggi (suhu ruangan), bahan tersebut akan bersifat konduktif karena adanya pembentukan pasangan elektron bebas dan membawa ikatan.

  • ekstrinsik

Berkebalikan dengan semikonduktor intrinsik, semikonduktor ekstrinsik merupakan bahan semikonduktor murni yang sudah terkontaminasi atau mendapat pengotoran (doping) dari atom – atom asing. Konsentrasi pengotor ini terbilang sangat kecil dengan perbandingan 1:1 juta hingga 1:100 juta. Nah, bahan ekstrinsik terdiri dari tipe N dan tipe P. Semikonduktor tipe N adalah bahan semikonduktor murni yang dikotori dengan atom asing dengan valensi 5. Contohnya seperti unsur As, Pb, dan P. Sedangkan bahan semikonduktor tipe P merupakan bahan semikonduktor murni (intrinsik) yang dikotori dengan atom bervalensi 3. Contoh unsurnya berupa Al dan Ga.

Macam - macam

Unsur – unsur yang dianggap sebagai semikonduktor dasar berupa germanium (Ge) dan silikon (Si). Germanium sudah banyak digunakan untuk peralatan benda padat, contohnya seperti transistor. Namun pada masa ini, hampir semua peralatan diganti dengan unsur silikon karena ketersediaannya yang tidak terbatas. Selain itu, rangkaian terpadu (Integrated Circuit/IC) pada elektronika juga dibuat dari bahan silikon.

Selain unsur – unsur semikonduktor, masih terdapat senyawa semikonduktor yang berhasil digunakan untuk pembuatan alat elektronik, lho. Senyawa semikonduktor tersebut berupa sulfida kadmium (CdS), antimonida indium (InSb), telluride timah (PbTe), arsenide gallium (GaAs), dan lain sebagainya. Biasanya, pemakaian senyawa sulfida kadmium (CdS) digunakan sebagai pengukur cahaya sedangkan PbTe dan PbS banyak digunakan untuk detektor merah, laser pada benda padat, dan beberapa peralatan lainnya yang memiliki frekuensi tinggi khusus.

Beberapa campuran (alloy) senyawa semikonduktor juga mempunyai sifat – sifat semikonduktor yang cukup penting. Bahan dari campuran ini disebut sebagai semikonduktor alloy. Senyawa semikonduktor yang sering digunakan berupa arsenida indium gallium (Gaxln1-xAs) yang dipakai untuk alat – alat berfrekuensi tinggi dan peralatan optik. Selain senyawa tersebut, juga terdapat senyawa telurida kadmium merkuri (Hg1-xCdxTe) yang digunakan untuk bahan detektor inframerah dan fosfida arsenida galium (GaAsxP1-x) yang sering dipakai untuk pembuatan dioda pemancar cahaya atau yang biasa disebut dengan LED.

Sifat-sifatnya

Sifat Bahan Semikonduktor

Disamping banyaknya manfaat yang dimiliki bahan semikonduktor, kamu juga harus tahu apa saja sih sifat – sifat yang dimiliki bahan semikonduktor? Nah, berikut beberapa sifat semikonduktor yang harus kamu ketahui. Yuk, check it out!

  1. Bahan ini bersifat peka terhadap cahaya dan perubahan resistansi akibat penyinaran cahaya.
  2. Bahan ini murni memiliki koefisien temperatur negatif dengan sifat resistansi tidak seperti logam. Dimana resistansi pada logam mempunyai koefisien temperatur positif.
  3. Hubungan (junction) antara bahan ini jenis dan semikonduktor jenis p menunjukkan sifat penyearahan.
  4. Selain itu, bahan ini memberikan daya termoelektrik yang tinggi dengan tanda positif atau negatif pada bahan logam. 

 

Nah, itulah beberapa informasi terkait bahan semikonduktor. Semoga bermanfaat!

Baca juga:

Jenis Jenis Baterai yang Harus Diketahui

septirm
septirm
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on whatsapp
WhatsApp

ARTIKEL LAINNYA

PEMESANAN:

Beras Organik RICE ME UP