Semikonduktor : Semikonduktor dan Prinsip Dasarnya

Pada artikel kali ini, Edukasi Elektronika akan membahas tentang semikonduktor dan prinsip dasarnya. Komponen penting yang membentuk sebuah peralatan elektronika seperti transistor, dioda dan integrated circuit (IC) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor. Oleh karena itu, bahan semikonduktor memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap perkembangan teknologi elektronika. Bahan semikonduktor merupakan bahan penghantar listrik yang tidak sebaik konduktor. Namun tidak juga seburuk isolator yang sama sekali tidak menghantarkan arus listrik. Pada dasarnya, kemampuan menghantar listrik yang dimiliki bahan semikonduktor berada diantara konduktor dan isulator. Akan tetapi, semikonduktor berbeda dengan resistor karena semikondukor tidak bisa menghantarkan listrik atau berfungsi sebagai konduktor jika diberikan arus listrik, suhu dan tata cara atau persyaratan tertentu. 

 

Proses Doping pada Semikonduktor

 

Sebenarnya banyak berbagai bahan dasar yang bisa digolongkan sebagai bahan semikonduktor, namun yang paling sering digunakan untuk bahan dasar komponen elektronika hanya beberapa jenis saja. Bahan-bahan semikonduktor tersebut seperti silicon, selenium, germanium dan metal oxides. Untuk memproses berbagai bahan semikonduktor tersebut menjadi komponen elektronika perlu dilakukan proses “Doping” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian pada semikonduktor yang murni (semikonduktor instrinsik) sehingga bisa merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya. Beberapa bahan yang digunakan untuk menambahkan ketidakmurnian semikonduktor seperti arsenic, indium dan antimony. Bahan-bahan tersebut disebut dengan “Dopant”. Sedangkan semikonduktor yang telah melalui proses “Doping” disebut semikonduktor ekstrinsik. 

 

Tipe atau Jenis Semikonduktor

 

Semikonduktor yang sudah melalui proses doping yaitu semikonduktor ekstrinsik yang siap menjadi komponen elektronika bisa dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

 

1. N-Type Semikonduktor

 

Semikonduktor jenis ini pembawa muatannya terdiri dari elektron sehingga dikatakan N-type. Elektron yaitu bermuatan negatif sehingga disebut dengan tipe negatif atau N-type.  Pada semikonduktor berbahan silicon (Si), proses doping dengan menambahkan arsenic atau antimony akan menjadikan semikonduktor tersebut sebagai N-type semikonduktor.  Ada dua pembawa muatan dalam N-type semikonduktor yaitu elektron sebagai Majority Carrier dan Hole sebagai Minority Carrier. 

 

2. P-Type Semikonduktor

 

Semikonduktor jenis ini yaitu kekurangan elektron atau disebut dengan “Hole” sehingga dikatakan P-type. Ketika pembawa muatannya hole, maka semikonduktor tersebut merupakan semikonduktor bermuatan positif. Pada semikonduktor berbahan silicon (Si), proses doping dengan menambahkan indium akan menjadikan semikonduktor tersebut sebagai P-type semikonduktor. Ada dua jenis pembawa muatan yang terdapat P-type semikonduktor yaitu hole sebagai majority carrier dan elektron sebagai minority carrier. 

 

Komponen-komponen elektronika aktif yang bahan dasarnya terbuat dari semikonduktor yaitu:

 

• Integrated Circuit

 

• Transistor

 

• Dioda

 

Komponen-komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor merupakan komponen elektronika yang sangat sensitif dengan ESD (Electro Static Discharge). Oleh karena itu, perlu penanganan khusus dalam produksi terhadap komponen-komponen tersebut.