bahan semikonduktor merupakan bahan yang daya hantar listiriknya setengah dari besar daya hantar listrik pada bahan konduktor.

1. ARNA PUTRI_14708251076
RIZAL NASRUL EFENDI_14708251091

2.  Semikonduktor (setengah penghantar) adalah bahan yang
mempunyai daya hantar yang besarnya antara harga daya hantar
konduktor dan daya hantar isolator.
 Bahan semikonduktor adalah bahan yang bersifat setengah
konduktor karena celah energi yang dibentuk oleh struktur bahan ini
lebih kecil dari celah energi bahan isolator tetapi lebih besar dari
celah energi bahan konduktor, sehingga memungkinkan elektron
berpindah dari satu atom penyusun ke atom penyusun lain dengan
perlakuan tertentu terhadap bahan tersebut (pemberian tegangan,
perubahan suhu dan sebagainya). Oleh karena itu semikonduktor bisa
bersifat setengah menghantar.
 Bersifat isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada
temperatur ruang akan bersifat sebagai konduktor.

3.  Semikonduktor elemental
Semikonduktor elemental terdiri atas unsur – unsur pada sistem
periodik golongan IV A seperti silikon (Si), Germanium (Ge) dan
Karbon (C). Karbon semikonduktor ditemukan dalam bentuk kristal
intan. Semikonduktor intan memiliki konduktivitas panas yang tinggi
sehingga dapat digunakan dengan efektif untuk mengurangi efek panas
pada pembuatan semikonduktor laser.
 Semikonduktor gabungan
Semikonduktor gabungan (kompon) terdiri atas senyawa yang dibentuk
dari logam unsur periodik golongan IIB dan IIIA (valensi 2 dan 3)
dengan non logam pada golongan VA dan VIA (valensi 5 dan 6)
sehingga membentuk ikatan yang stabil (valensi 8). Semikonduktor
gabungan III dan V misalnya GaAs dan InP, sedangakan gabungan II
dan VI misalnya CdTe dan ZnS.

4. Suatu hal yang penting untuk memahami semikonduktor adalah proses
konduksi elektronik. Konduksi elektronik bahan dipengaruhi oleh jarak
pita konduksi dan pita valensi bahan. Pada konduktor, kedua pita
tersebut saling menumpuk. Pada isolator jarak keduanya cukup jauh.
Sedangkan pada semi konduktor jarak keduanya tidak terlalu jauh dan
tidak terlalu dekat dan ini memungkinkan tumpang tindih jika
dipengaruhi, misalnya panas, medan magnet dan tegangan yang cukup
tinggi. Jarak kedua pita tersebut adalah celah energi, seperti gambar
dibawah ini:

5.  Pada celah energi isolator (misal intan) sebesar 6 eV, pita
larangan yang jauh ini memisahkan pita valensi yang terisi
dengan pita konduksi yang kosong.
 Pada celah energi konduktor (misal metal) pita konduksi terisi
sebagian dengan jarak yang rapat dengan pita valensi.
 Pada celah energi semikonduktor (misal Silikon) sebesar 1,1
eV, jarak pita konduksi dan pita valensi tidak jauh dan tidak
rapat. Pada saat suhu naik elektron pada pita valensi mampu
berpindah ke pita konduksi sehingga bahan ini menjadi sedikit
konduktif.

6.  Semikonduktor intrinsik
Adalah semikonduktor yang terdiri atas satu unsur saja,
misalnya Si saja atau Ge saja. Pada semikonduktor intrinsik,
timbul konduksi pada bahan-bahan tersebut karena proses
intrinsik (misalnya proses termal) dari bahan dan tanpa
pengaruh tambahan.
Terbentuk dari semikonduktor murni yang memiliki ikatan kovalen
sempurna seperti Si, Ge, C dan sebagainya.

7. • Pada kondisi normal atom – atom Si saling berikatan melalui 4 ikatan kovalen (masing –
masing memiliki 2 elektron valensi).
• Ketika suhu dinaikkan maka stimulasi panas akan mengganggu ikatan valensi ini sehingga
salah satu elektron valensi akan berpindah ke pita konduksi.
• Lokasi yang ditinggalkan oleh elektron valensi ini akan membentuk hole.
• Pasangan hole dan elektron ini menjadi pembawa muatan dalam semikonduktor intrinsik.

8.  Semikonduktor Ekstrinsik
Adalah semikonduktor yang telah terkotori (tidak murni lagi)
oleh penambahan atom pengotor (doping) menyebabkan
struktur pita dan resisitivitasnya berubah.
 Terdapat tiga jenis semikonduktor ekstrinsik
1. Semikonduktor tipe-n
2. Semikonduktor tipe-p
3. Semikonduktor paduan

9. Terdapat 2 (dua) cara pengotoran, yaitu:
 Atom donor (pemberi elektron)
 Atom akseptor (penerima/penyerap elektron
bebas)

10. Jika semikonduktor murni dikotori dengan
bahan yang memiliki elektron valensi 5,
misalnya bismut, fosfor, atau arsenik, maka
semikonduktor tersebut menjadi jenis n.
elektron
Atom
Donor

11. Jika semikonduktor murni dikotori dengan bahan
lain yang memiliki elektron valensi 3, misalnya
indium, boron, atau galium, maka
semikonduktor tersebut menjadi jenis p.
hole
Atom aseptor

12. 1. Semi konduktor tipe N
• silikon diberi doping phosphorus atau
arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal
dengan inti atom memiliki 5 elektron
valensi.
• Dengan doping, Silikon yang tidak lagi
murni ini (impurity semiconductor) akan
memiliki kelebihan elektron.
• Kelebihan elektron membentuk
semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-
n disebut juga donor (pengotornya oleh
atom pentavalent P, As, Sb) yang siap
melepaskan elektron.
Semikonduktor Tipe-N

13. 2. Semikonduktor Tipe-P
• Kalau Silikon diberi doping Boron, Gallium
atau Indium, maka akan didapat
semikonduktor tipe-p.
• Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan
dopingnya adalah bahan trivalen yaitu unsur
dengan ion yang memiliki 3 elektron pada
pita valensi.
• Karena ion silikon memiliki 4 elektron,
dengan demikian ada ikatan kovalen yang
bolong (hole).
• Hole ini digambarkan sebagai akseptor yang
siap menerima elektron.
• Dengan demikian, kekurangan elektron
menyebabkan semikonduktor ini menjadi
tipe-p.
Semikondukor tipe-P

14.  Semikonduktor tipe-p, dimana konsentrasi lubang lebih
tinggi dibandingkan elektron, dapat diperoleh dengan
menambahkan atom akseptor. Pada Si dan Ge, atomnya
aseptor adalah unsur bervalensi tiga (kelompok III pada
susunan berkala) misalnya B (boron), Al (alumunium), atau
Ga (galium).

15.  Semikonduktor paduan (compound semiconductor) dapat diperoleh dari
unsur valensi tiga dan valensi lima (paduan III-V, misalnya GaAs atau GaSb)
atau dari unsur valensi dua dan valensi enam (paduan II-VI, misalnya ZnS).

16. Dengan menambahkan elektron maka semikonduktor akan
bersifat negatif. Sebaliknya dengan mengurangi elektron
maka bahan akan bersifat positif.
Tipe N Tipe P
-
+ ++++
---- -
+ -+++
----
hole
-
+ +++
---
+
Normal
Jika mendapat rangsangan dari luar maka elektron akan
bergerak mengisi hole yang terdekat. Kedudukannya semula
akan berubah menjadi hole yang nantinya akan diidi oleh
elektron yang terdekat.

17. Penggunaan Bahan Semikonduktor
1. Dioda
Diode adalah komponen yang memiliki dua
terminal atau dua electrode yang berfungsi
sebagai penghantar arus listrik dalam satu arah.
Dengan kata lain diode bekerja sebagai
Konduktor bila beda potensial listrik yang
diberikan dalam arah tertentu (Bias Forward)
tetapi diode akan bertindak sebagai Isolator bila
beda potensial listrik diberikan dalam arah yang
berlawanan (Bias Reverse) Tipe dasar dari diode
adalah diode sambungan PN.

18. 2. Transistor
Transistor adalah komponen elektronik
yang dibuat dari materi semikonduktor
yang dapat mengatur tegangan dan arus
yang mengalir melewatinya dan dapat
berfungsi sebagai saklar elektronik dan
gerbang elektronik.
3. IC (Integated Circuit)
Integrated Circuit merupakan komponen elektronik
yang terdiri atas beberapa terminal transistor yang
tergabung membentuk gerbang. Masing – masing
gerbang dapat dioperasikan sehingga membentuk
logika tertentu yang dapat mengendalikan
pengoperasian suatu perangkat elektronik.
Gabungan dari beberapa buah IC dan komponen
lain dapat diproduksi dengan menggunakan bahan
semikonduktor dalam bentuk chip. Chip
multifungsi ini kemudian dikenal sebagai
mikroprosesor yang berkembang hingga sekarang.

19. Macam-macam Semikonduktor dan Penggunaannya

20. 1. Semikonduktor adalah bahan yang mempunyai ...
a. daya hambat yang nilainya lebih besar dari bahan
isolator
b. daya hantar yang besarnya sama antara harga daya
hantar konduktor dan daya hantar isolator.
c. Tegangannya lebih kecil dari isolator
d. Tegangannya sama dengan konduktor
Jawaban: B

21. 2. Pada suhu rendah semikonduktor akan
bersifat?
a. isolator b. konduktor
c. isoator dan konduktor d. semikonduktor
Jawaban: A

22. 3. Berikut yang bukan merupakan bahan
semikonduktor adalah...
a. Silikon b. Aurum
c. Germanium d. Galium
Jawaban: B

23. Jawaban: B
4. Pengotoran (doping) pada bahan semikonduktor
ektrinsik dimaksudkan untuk...
a. menurunkan daya hantar listriknya
b. menurunkan resistivitasnya
c. memperbesar celah energinya
d. meperbesar hambat jenisnya

24. 5. Ketika Silikon diberi doping Boron, Gallium atau
Indium,maka akan didapat semikonduktor tipe…….
a. tipe-M c. Tipe-P
b. Tipe-N d. Tipe-N dan Tipe-P
Jawaban: C

25. 6. Ketika sebuah semikonduktor intrinsik dipanaskan,
hambatannya...
a. mula-mula bertambah kemudian berkurang
b. mula-mula berkurang kemudian bertambah
c. berkurang
d. tetap sama
Jawaban: A

26. 7. Dalam suatu semikonduktor, penghantaran arus
dilakukan...
a. hanya oleh lubang-lubang
b. hanya oleh elektron-elektron bebas
c. hanya oleh proton-proton
d. oleh lubang dan elektron bebas
Jawaban: D

27. 8. suatu semikonduktor jenis-N adalah
a. bermuatan positif
b. netral secara listrik
c. bermuatan negatif
d. bermuatan negatif atau positif bergantung
pada atom pengotornya
Jawaban: C

28. 9. Di bawah komponen elektronik yang
menggunakan bahan semikonduktor kecuali…
a. Dioda
b. baterai
c. Transistor
d. IC
Jawaban: B

29. 10. Diode adalah komponen yang memiliki dua
terminal atau dua electrode yang berfungsi
sebagai
a. pengatur tegangan c. penghantar arus listrik
b. Saklar elektronik d. mengatur arus yang melewatinya
Jawaban: C