Dokumen tersebut membahas tentang semikonduktor dan komponen elektronik berbasis semikonduktor seperti diode, transistor, dan sirkuit terpadu. Semikonduktor memiliki sifat yang berada di antara konduktor dan isolator, dan dapat menghantarkan arus listrik jika diberi tegangan. Doping semikonduktor menghasilkan semikonduktor ekstrinsik tipe-P dan tipe-N yang digunakan untuk membuat komponen seperti

1. SEMICONDUCTOR ELECTRONICS

2. INTORODUCTION
Merupakan elemen dasar komponen elektronika
seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated
circuit).
Tembaga, besi, timah  konduktor yang baik
sebab logam memiliki susunan atom yang
sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat
bergerak bebas sebagai arus ketika diberi
tegangan listrik.

3. Isolator  atom yang memiliki elektron valensi
sebanyak 8 buah dan dibutuhkan energi yang
BESAR untuk dapat melepaskan elektron-
elektronnya.
Semikonduktor  susunan atomnya memiliki elektron valensi
lebih dari 1 & kurang dari 8. Yang paling "semikonduktor" 
unsur yang atomnya memiliki 4 elektron valensi.

4. Ikatan inti atom yang stabil  dikelilingi oleh 8 elektron,
sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk
ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya.
Ikatan kovalen  elektron tidak dapat
berpindah dari satu inti atom ke inti atom
yang lain.

5. Pada kondisi ini bahan semikonduktor bersifat
ISOLATOR karena tidak ada elektron yang
dapat berpindah untuk menghantarkan listrik.
Suhu kamar  beberapa ikatan kovalen terlepas
karena energi panas, yang memungkinkan
sejumlah kecil elektron dapat terlepas dari
ikatannya namun tidak memungkinkan untuk
menjadi konduktor yang baik.

6. SEMIKONDUKTOR INTRINSIK
Semikonduktor Intrinsik merupakan
semikonduktor murni dan tidak cacat.
Contoh: Silikon Murni.

7. Konduktor intrinsik pada suhu yang
sangat rendah:
 Semua elektron berada pada ikatan kovalen .
 Tak ada elektron bebas atau tak ada pembawa
muatan sehingga bersifat sebagai isolator .
Semikonduktor intrinsik pada suhu kamar:
 Agitasitermal menyebabkan beberapa elektron valensi keluar
dari ikatan kovalen menjadi elektron bebas yang membawa
muatan negatif.
 Munculnya elektron bebas diikuti dengan terbentuknya hole
(lubang) sebagai pembawa muatan positif, peristiwanya disebut
pembangkitan (generation).
 Jika dipasang beda potensial, terjadi aliran arus (sebagai
konduktor dengan konduktansi rendah).

8. SEMIKONDUKTOR EKSTRINSIK
 Semikonduktor yang memperoleh
pengotoran atau penyuntikan (doping) oleh
atom asing.
Tipe - N
Semikonduktor
Ekstrinsik
Tipe - P

9. Tipe - N Tipe - P
Pengotoran oleh atom
pentavalent spt P, As, Sb . Pengotoran oleh atom
trivalent spt B, Ga, In
Atom pengotornya disebut
atom donor . Atom pengotornya disebut
atom akseptor .
Pembawa muatan: elektron
. Pembawa muatan: hole .

10.  Tujuan doping: meningkatkan konduktivitas
semikonduktor, dan memperoleh semikonduktor
dengan hanya satu pembawa muatan (elektron atau
hole) saja
 Perbandingan doping :
Atom dopant : atom murni = 1:106 s.d. 108
 Dopant  atom pengotor.
 Atom-atom dopant pada semikonduktor tipe-N
adalah atom-atom pentavalent sedangkan pada
semikonduktor tipe-P adalah atom-atom trivalent.

11. DIODA PN
 Jika 2 tipe bahan semikonduktor tadi
dilekatkan maka akan didapat sambungan P-
N (p-njunction).

12. Atom-atom Atom-atom
akseptor donor
DOPIN
DOPIN
G
G
SEMIKONDUKTOR
Tipe - P Tipe - N

14.  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. Dioda akan hanya dapat mengalirkan
arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk
aplikasi rangkaian penyearah (rectifier).

15. DIODA ZENER
 Diode yang memiliki karakteristik
menyalurkan arus listrik ke arah yang
berlawanan jika tegangan yang diberikan
melampaui batas "tegangan tembus"
(breakdown voltage) atau "tegangan Zener“,
beda dari diode biasa yang hanya
menyalurkan arus listrik ke satu arah.

16.  Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan.
 Diode Zener akan bertingkah seperti
sebuah kortsleting (hubungan singkat) saat tegangan
mencapai tegangan tembus diode tersebut. Hasilnya,
tegangan akan dibatasi sampai ke sebuah angka yang
telah ditetapkan sebelumnya.
 Diode Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping
berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus
(tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita
konduksi material tipe-n.
 Tegangan tembusnya dapat dikontrol secara tepat dalam
proses doping.

17. OPTOELECTRONIC DIODE
 Pada optoelektronika berkaitan dengan
cahaya tampak maupun tak tampak (IR
maupun UV). Spektrum gelombang cahaya
merupakan bagian dari spektrum gelombang
elektromagnet.
 LED sebagai salah satu sumber cahaya
yang dibuat dari bahan semikonduktor.

18.  LED  dioda yang memancarkan cahaya jika
mendapat bias maju. LED terdiri dari berbagai
macam panjang gelombang dan dapat dibedakan
dari warnanya.
 Warna merah (~ 650 nm), hijau (~550 nm) dan
kuning (~600 nm).
 LED yang memancarkan cahaya infra merah (~950
nm) yang dipakai sebagai sumber cahaya pada
sistem sensor.
 LED cahaya tampak dipakai untuk indikator, peraga
dalam instrumen digital, dll.

19.  LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda
menuju katoda.
 Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik, jika terbalik maka
LED tidak akan menyala.
 Karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan.
Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin
terang pula cahaya yang dihasilkan, batasan besar arusnya
adalah 10 mA – 20 mA dan pada tegangan 1,6 V – 3,5 V
menurut karakter warna yang dihasilkan.
 Apabila arus yang mengalir lebih dari 20 mA maka led akan
terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar digunakan
resistor sebagai penghambat arus.