Pendahuluan Bahan SemikonduktorKonduktivitas Zat Padat Berdasarkan daya konduktivitas zat padat, ada 3 macam sifat yaitu : 1. Konduktor 2. Semikonduktor 3. Isolator Sifat konduktivitas zat padat, dapat dijelaskan dengan teori pita energi.herfis.blogspot.com

KonduktorPita terakhir (pita konduksi) terisi setengah penuh. Celah energi biasanya tdk ada, justru ada beberapa pita yang bertumpuk/over laping.3s Jurang Energi 2p

2s 1s

herfis.blogspot.com

Sifat Konduksi Listrik

KonduktorNatrium dengan konfigurasi elektron : 1s2 2s2 2p6 3s1Kulit terluar 3s hanya ditempati satu elektron (setengah penuh). Akibatnya elektron bebas yang menempati pita 3s dengan mudah bergerak dalam kristal, menghasilkan arus listrik.herfis.blogspot.com

3s

2p2s 1s

Bahan semikonduktor (setengah penghantar) adalah bahan yang bersifat isolator pada temperatur mutlak yaitu pada 0 K. Dalam keadaan murninya mempunyai sifat sebagai penyekat; sedangkan pada temperatur kamar (27 C) dapat berubah sifatnya menjadi bahan penghantar. Bahan yang dapat berubah sifat kelistrikannya apabila temperatunya berubah-ubah.herfis.blogspot.com4

herfis.blogspot.com

herfis.blogspot.com

herfis.blogspot.com

herfis.blogspot.com

Tabel periodik semikonduktor

herfis.blogspot.com

9

10

SemikonduktorPita terakhir (pita konduksi) kosong. Celah energi/energy gap sempit. Contoh : Silikon, Germanium

Energy gap

herfis.blogspot.com

Konduktivitas SemikonduktorSemikonduktor yang baru kita bicarakan adalah semikonduktor netral, dengan jumlah proton dan elektron sama.Ketika sebuah elektron melompat dari pita valensi ke pita konduksi, maka pita valensi mengalami perubahan. Elektron yang berpindah menimbulkan sebuah kekosongan pada pita valensi (hole)herfis.blogspot.com

Konduktivitas Konduktor dan Semikonduktor Konduktor

Hambatan jenis (x 108 m)

Hambatan jenis (x 108 m)

Semikonduktor

T

T

Konduktivitas konduktor berkurang karena kenaikan suhu, sedangkan pada semikonduktor justru bertambah dengan kenaikan suhu.herfis.blogspot.com

Struktur atom semikonduktor

herfis.blogspot.com

14

Jenisjenis semikonduktor:Berdasarkan tingkat kemurnian: Intrinsik: semikonduktor murni yang tidak diberi doping Ekstrensik: semikonduktor murni yang diberi doping

15

Semikonduktor IntrinsikSemikonduktor yang belum mengalami penyisipan oleh atom akseptor atau atom donor Pada suhu tinggi elektron valensi dapat berpindah menju pita konduksi, dengan menciptakan hole pada pita valensi Pengahantar listrik pada semikonduktor adalah elektron dan holeherfis.blogspot.com16

Semikonduktor Intrinsik

herfis.blogspot.com

17

Semikonduktor ekstrinsik

Tipe N Pengotoran oleh atom pentavalent yaitu, bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Contoh ; P , As Atom pengotor disebut atom donor. Pembawa muatan disebut elektron

herfis.blogspot.com

18

Semikonduktor ekstrinsik

herfis.blogspot.com

19

Semikonduktor eksterensik

Tipe P Pengotoran oleh atom trivalent yaitu, bahan kristal dengan inti atom memiliki 3 elektron valensi. Contoh ; B, Ga Atom pengotornya disebut atom akseptor. Pembawa muatan disebut hole

herfis.blogspot.com

20

Semikonduktor ekstrinsik

herfis.blogspot.com

21

Semikonduktor eksterensikPN JUNCTION Jika semikonductor disambungkan, maka elektron akan berdifusi menuju daerah tipe-p, dan sebaliknya hole akan berdifuso menuju daerah tipe-n, sehingga terbentuk daerah persambungan. Pada daerah persambungan ini terbebas dari muatan mayoritas, tetapi terjadi dipole muatan sehingga timbul medan listrik dan terjadi potensial halang.herfis.blogspot.com22

Semikonduktor eksterensik

herfis.blogspot.com

23

Semikonduktor eksterensikTidak semua atom dapat digunakan sebagai atom akseptor atau atom donor, ada beberapa persyaratan: 1. Ukuran atom yang hampir sama dengan atom murni 2. Memiliki jumlah elektron valensi berbeda satu dengan atom murni

herfis.blogspot.com

24

Sifat Bahan Semikonduktor

herfis.blogspot.com

25

Komponen menggunakan semikonduktorDioda Transistor Sel Surya

herfis.blogspot.com

26

Sel Surya Polycrystal

herfis.blogspot.com

Sel Surya Monocrystal

herfis.blogspot.com

Aplikasi

Detektor Kualitas Daging Pada umumnya daging diawetkan dengan cara dibekukan. Sebenarnya ada suhu optimum yang dibutuhkan agar daging bisa bertahan lama. Sensor dari semikonduktor mendeteksi gas ethil-asetat yang muncul ketika daging mulai membusuk.29

herfis.blogspot.com

Detektor Kualitas DagingSensor dibuat dari bahan semikonduktor padatan SnO2-La2O3 dengan metoda lapisan tebal pada substrat alumina. Gas Ethil Asetat akan bereaksi dengan La203 yang membentuk lapisan deplesiherfis.blogspot.com

Aplikasi

IC Merupakan aplikasi yang paling banyak dalam pemanfaatan semikonduktor. Dalam sebuah IC terdapat beberapa jenis semikonduktor baik berupa transistor maupun dioda.

herfis.blogspot.com

Daftar PustakaAlbert Paul Malvino, 2003. Prinsip Prinsip Elektronika, Jakarta. Penerbit Salemba Teknika http://herfis.blogspot.com/ http://one.indoskripsi.com/judul-skripsimakalah-tentang/semikonduktor-1 http://myblogmyown.wordpress.com/2009 /04/07/isolator-dan-semi-konduktor/herfis.blogspot.com32