Semikonduktor Dasar
•Download as PPTX, PDF•
3 likes•3,944 views
Slide presentasi ini berisi materi singkat tentang semikonduktor. Presentasi tersebut dibuat untuk memenuhi tugas Elektronika Dasar I
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to Semikonduktor Dasar
Similar to Semikonduktor Dasar (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (20)
Semikonduktor Dasar
- 2. Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated circuit).
- 3. Bahan yang memiliki pita terlarang atau energy gap (EG) yang relatif kecil kira-kira 1 eV (1eV 1, 602 . 10 19 J) Pita konduksi elektron EG Semikonduktor 1eV hole Pita valensi
- 4. • Pita terlarang adalah daerah kosong antara pita valensi dan pita konduksi. • Pita valensi adalah pita energi teratas yang terisi penuh oleh elektron • Pita konduksi adalah pita energi diatas pita valensi yang terisi sebagian atau tidak terisi oleh elektron Pita konduksi Pita konduksi elektron Pita konduksi Semikonduktor Konduktor EG 1eV Pita valensi EG 6eV hole Pita valensi Pita valensi Isolator
- 5. Semikonduktor adalah atom yang berisi empat elektron valensi. Karena jumlah elektron valensi di dalam semikonduktor adalah ditengah antara satu (konduktor) dan delapan (isolator). Bahan semikonduktor yang banyak digunakan adalah silikon (Si) germanium (Ge) Silikon dan germanium digunakan untuk membuat komponen-komponen zat padat (solid state) karbon (C) karbon terutama untuk membuat resistor dan potensiometer.
- 8. Struktur Atom Semikonduktor • Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor murni yang tidak diberi doping atau campuran atom lainnya yang memiliki jumlah elektron valensi yang berbeda dengan elektron valensi bahan semikonduktor. Semikonduktor Intrinsik
- 9. Semikonduktor Intrinsik • Germanium (Ge) dan Silicon (Si) mempunyai 4 elektron valensi. • Lintasan valensi memerlukan 8 elektron agar atom menjadi stabil. • Ikatan antar atom diperkuat dengan membagi (sharing) elektron-elektron terluar Ikatan Kovalen (covalent bonds)
- 11. & Ada kemungkinan elektron valensi menyerap energi (energi cahaya atau termal) dan memutuskan ikatan kovalen, sehingga akan dihasilkan elektron bebas (free electrons) dan menghasilkan kekosongan pada orbit terluar yang disebut dengan hole. & Elektron-elektron bebas pada material ini timbul akibat sebab yang alamiah, maka disebut dengan Intrinsic Carriers (Pembawa Intrinsik)
- 13. Struktur Atom Semikonduktor • Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor murni yang diberi doping. • Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah banyak atau untuk meningkatkan konduktivitas semikonduktor.
- 14. SEMIKONDUKTOR EKSTRINSIK terdiri atas dua, yaitu :
- 15. Tipe - P • Pengotoran oleh atom trivalent yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 3 elektron valensi. • Contoh : Boron (B), Galium (Ga) • Atom pengotornya disebut atom akseptor. • Pembawa muatan disebut hole.
- 16. Pita konduksi +4 +4 +4 elektron Hole Atom akseptor In +4 EG 1eV +3 EA +4 hole Tingkat energi akseptor 0,05eV Pita valensi +4 +4 +4 • Jumlah hole jauh lebih banyak daripada elektron maka hole dinamakan pembawa muatan mayoritas • dan elektron sebagai pembawa muatan minoritas.
- 17. Hole (pembawa mayoritas) Ion akseptor - + + - - + - - + + + - + - - - + Elektron (pembawa minoritas) • • • Pada semikonduktor ekstrinsik tipe P dimana terjadi pengotoran oleh atom dengan jumlah elektron valensi lebih kecil Atom akseptor tersebut akan menerima sebuah elektron valensi sehingga atom akseptor tersebut menjadi atom negatif (atom yang kelebihan elektron). Jumlah hole lebih banyak sedangkan elektron tidak berubah secara signifikan
- 18. Tipe - N • Dilakukan doping atau pengotoran oleh atom pentavalent yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi • Contoh : Phosporus (P), Arsenic (As) • Atom pengotornya disebut atom donor. • Pembawa muatan disebut elektron.
- 19. +4 +4 +4 Elektron bebas Atom donor As +4 Pita konduksi +5 +4 elektron ED EG 1eV Tingkat energi donor 0,05eV hole +4 +4 +4 Pita valensi • Jumlah elektron jauh lebih banyak daripada hole maka elektron dinamakan pembawa muatan mayoritas • dan hole sebagai pembawa muatan minoritas
- 20. Elektron (pembawa mayoritas) Ion donor + + + - + - + + +- + -+ +Hole (pembawa minoritas) • • • Pada semikonduktor ekstrinsik tipe N dimana terjadi pengotoran oleh atom dengan jumlah elektron valensi Atom donor tersebut akan menyumbangkan sebuah elektron valensi sehingga atom donor tersebut menjadi atom positif (atom yang kehilangan/kekurangan elektron) Jumlah elektron lebih banyak sedangkan hole tidak berubah secara signifikan
- 22. DIODA PN • Dioda akan hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifier). • Jika dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan, maka akan didapat sambungan P-N (p-n junction) yang dikenal sebagai dioda. • Pada pembuatannya material tipe P dan tipe N disambung dari satu bahan (monolitic) dengan memberi doping (impurity material) yang berbeda.
- 23. DIODA PN • Jika diberi tegangan maju (forward bias), dimana tegangan sisi P lebih besar dari sisi N, elektron dengan mudah dapat mengalir dari sisi N mengisi kekosongan elektron (hole) di sisi P. • Sebaliknya jika diberi tegangan balik (reverse bias), dapat dipahami tidak ada elektron yang dapat mengalir dari sisi N mengisi hole di sisi P, karena tegangan potensial di sisi N lebih tinggi.
- 24. Transistor Bipolar • Transistor adalah komponen yang bekerja sebagai sakelar (switch on/off) dan juga sebagai penguat (amplifier). • Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan. Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN. • Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor. • Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutub negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutub positif.