Bahan Semikonduktor - Pengertian Bahan Semikonduktor

Pengenalan Bahan Semikonduktor

Apa itu Semikonduktor

Pengenalan Bahan Semikonduktor

Iklan

Bahan Semikonduktor adalah bahan dasar untuk komponen aktif dalam alat elektronika, digunakan misalnya untuk membuat dioda, transistor, dan IC (integrated circuit). Disebut semi atau setengah konduktor karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Bahan-bahan logam seperti tembaga, besi, timah, disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki susunan atom yang sedemikian rupa sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.

Saat ini bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah kristal silikon. Dahulu orang juga menggunakan unsur germanium. Kedua unsur itu merupakan kelompok IV dalam susunan berkala. Kristal gallium-arsenida yang terbentuk dari unsur gallium dan arsen mempunyai sifat seperti unsur kelompok IV, sehingga dapat pula digunakan untuk membentuk bahan semikonduktor.

Kristal kini banyak digunakan untuk membuat lampu LED yang dipakai untuk lampu penunjuk dan laser dioda. Kristal gas juga digunakan untuk membuat transistor yang dapat bekerja hingga frekuensi tinggi, yaitu dalam daerah gelombang mikro.

Pada umumnya semikonduktor bersifat sebagai isolator pada suhu dekat 0^oC dan pada suhu kamar bersifat sebagai konduktor.

Susunan semikonduktor serupa dengan susunan isolator kecuali bahwa dalam semikonduktor celah pita lebih sempit. Celah pita untuk semikonduktor biasanya berkisar antara 0,2 eV sampai 2,5 eV, sedangkan celah pita isolator khas seperti intan sekitar 6 eV. Akibatnya tidak seperti dalam isolator, semikonduktor menunjukkan hantaran listrik sedang pada temperatur kamar.

Umumnya istilah semikonduktor digunakan untuk segolongan bahan yang penghantarnya (konduktvitas berada diantara konduktor dan isolator). 

Pada temperatur kamar tahanan penghantar yang baik berkisar 10^-6Ω cm sedangkan tahanan semikonduktor berkisar dari 10^-3 sampai 10⁶Ω cm. Isolator yang baik sebaliknya mempunyai tahanan sekitar 10¹²Ω cm.

 

Sifat- Sifat Semikonduktor

Disamping itu semikonduktor memiliki sifat-sifat berikut :

1. Semikonduktor murni mempunyai koefisien temperatur yang negatif  dengan resistansi tidak seperti logam yang memiliki resistansi dengan koefisien temperatur positif.
2. Semikonduktor memberikan daya termolistrik yang tinggi dengan tanda yang positif atau negatif relatif logam bersangkutan.
3. Hubungan (juction) antara semikonduktor jenis p dan semikonduktor jenis n menunjukkan sifat-sifat penyearahan.
4. Semikonduktor bersifat peka cahaya, membangkitkan baik tegangan foto maupun perubahan resistansi akibat penyinaran cahaya.

Bahan Semikonduktor Dan Penggunaanya

Unsur-unsur germanium (Ge) dan silikon (Si) dianggap sebagai semikonduktor dasar. Germanium telah digunakan untuk semua peralatan benda padat, seperti transistor tetapi baru-baru ini hampir semua diganti dengan silikon., karena tersedianya silikon yang tidak terbatas. Disamping itu, rangkaian terpadu (IC) pada elektronika saat ini dibuat dari silikon.

Disamping unsur-unsur semikonduktor, masih ada semikonduktor senyawa yang dengan berhasil digunakan untuk pembuatan peralatan elektronik. Senyawa semikonduktor yang penting adalah sulfida kadmium (CdS), arsenida gallium (GaAs), tellurida timah (PbTe), antimonida indium(InSb), dan sebagaianya. Diantara senyawa ini CdS telah digunakan sebagai pengukur cahaya ; PbS dan PbTe digunakan dalam detektor merah, laser benda padat dan beberapa peralatan frekuensi tinggi khusus.

Beberapa senyawa semikonduktor membentuk campuran (alloy) yang mempunyai sifat-sifat semikonduktor yang penting. Mereka dikenal sebgai semionduktor alloi. Diantara semikonduktor alloi seperti arsenida indium gallium (Ga_x ln_1-x As) digunakan untuk alat-alat frekuensi tinggi dan alat-alat optika, tellurida kadmium merkuri (Hg_1-xCd_xTe) digunakan untuk detektor inframerah yang efisien dan fosfida arsenida gallium (GaAs_xP_1-x) digunakan untuk pembuatan dioda pemancar cahaya (LED.

 

Tabel Semikonduktor Dan Penggunaanya

Tabel dibawah menunjukkan daftar beberapa semikonduktor dengan penggunaannya.

Nama Semikonduktor	Penggunaanya
Germanium (Ge)	Dioda dan transistor awal
Silikon (Si)	Dioda, transistor, IC dan sebagainya
Selenium (Se)	Rectifier
Germanium Silikon (Ge Si)	Pembangkitan Thermoelektrik
Tellurida Timah (PbTe)	Detektor inframerah
Arsenida Gallium (GaAs)	Transistor frekuensi tinggi, laser, dan beberapa alat khusus
Barium Titinate (Ba Ti)	Thermistor (PTC)
Bismut Telurida (Bi2Te3)	Konvermasi thermoelektrik
IndiumAntimonida (In Sb)	Magneto Resistor, Plezo Resistor
Indium arsenida (In As)	Plezo Resistor
Silicon carbida (Si Cb)	Varistor
Geramaium Silikon (Ge Si)	Pembangkitan Thermoelektrik
Aliuminium Stibium (Al Sb)	Dioda penerang
Gallium Phosphor (Ga P)	Dioda penerang
Indium Phospor (In P)	Filter Infra merah
Pplumbum Sulfur (Pb S)	Foto sel
Plumbun Selenium (Pb Se)	Foto sel
Gaxln1-xAs	Alat-alat frekuensi tinggi dan alat optis
Hg1-xCdxTe	detektor inframerah
GaAsxP1-x	Dioda pemancar cahaya

Iklan