Pengertian Semikonduktor dan PN Junction – Semikonduktor adalah bahan yang memiliki tingkat hantaran listrik diantara konduktor dan isolator. Konduktor adalah bahan yang bisa dan baik dalam menghantarkan listrik, sedangkan isolator merupakan bahan yang tidak bisa menghantarkan listrik. Semikonduktor merupakan bahan yang memiliki sifat diantara kedua bahan ini. Pada kondisi tertentu, semikonduktor merupakan isolator dan dengan dorongan tertentu bahan semikonduktor bisa menjadi konduktor.
Semikonduktor merupakan bahan yang penting dalam perkembangan dunia elektronika. Banyak sekali alat elektronika yang menggunakan bahan semikonduktor seperti komputer, laptop, smartphone, televisi, camera dan alat elektronik lainnya. Dengan semikonduktor, peralatan elektronik dapat dibuat lebih kecil dan compact serta menggunakan daya yang kecil. Semikonduktor menggantikan fungsi tabung sinar katoda yang memiliki ukuran dan daya yang lebih besar.
Daftar Isi :
Bahan Bahan Semikonduktor
Ada beberapa bahan yang termasuk kategori semikonduktor seperti silikon, germanium dan selenium. Bahan-bahan ini merupakan semikonduktor yang masih murni dan belum bisa dipakai untuk membuat komponen. Jadi sebelum bisa digunakan, bahan-bahan ini harus diinjeksi dengan bahan lain yang dikenal dengan istilah doping semikonduktor.
Proses doping pada semikonduktor adalah proses menambahkan material tertentu pada bahan semikonduktor murni sehingga merubah sifat kelistrikannya. Bahan-bahan yang umum dipakai untuk proses doping semikonduktor adalah Arsenic dan Indium. Bahan-bahan ini disebut juga dengan Dopant Semikonduktor.
Tipe Semikonduktor
Semikonduktor murni yang sudah “didoping” dengan material lain akan memiliki tipe atau sifat kelistrikan tertentu. Tipe bahan semikonduktor ini dibedakan menjadi dua yaitu Semikonduktor tipe N dan semikonduktor tipe P. Nah, kombinasi dari kedua tipe semikonduktor inilah yang nantinya akan dibuat komponen yang siap dirangkai pada alat elektronika.
Semikonduktor tipe N
Adalah bahan semikonduktor yang pembawa muatannya berupa elektron. Semikonduktor tipe N dibuat dengan menambahkan Arsenic atau Antimony. Huruf N diambil dari kata Negatif yaitu dari karakteristik elektron yang bermuatan negatif.
Semikonduktor tipe P
Adalah bahan semikonduktor yang pembawa muatannya berupa hole, yaitu lubang yang ditinggalkan oleh elektron. Semikonduktor tipe P dibuat dengan menambahkan Indium. Huruf P diambil dari kata Positif yaitu karakteristik material yang bermuatan positif karena kekurangan elektron (hole).
Komponen Semikonduktor
Agar bisa dipakai pada peralatan elektronika, sebuah semikonduktor harus dibuat komponen. Ada dua jenis komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor yaitu discrete/potongan dan intergrated/kesatuan. Contoh komponen semikonduktor discrete yaitu dioda, transistor dan mosfet. Sedangkan contoh semikonduktor integrated adalah komponen IC.
Alat-alat elektronika yang menggunakan komponen semikonduktor dikenal dengan istilah solid state atau bentuk padat. Penggunaan komponen semikonduktor menggantikan fungsi tabung hampa yang dikenal dengan istilah vacum state atau bentuk hampa. Contoh alat elektronika pada zaman dahulu yang dibuat dengan semikonduktor dan paling fenomenal adalah radio transistor.
Prinsip dasar P-N Junction
P-N Junction adalah batas pertemuan antara kedua bahan semikonduktor tipe P dan tipe N yang ada didalam sebuah kristal semikonduktor yang merupakan cikal bakal komponen dioda, transistor dan IC. P-N Junction dalam bahasa Indonesia berarti Pertemuan P-N.
Pada dasarnya P-N Junction merupakan sebuah blok yang ada didalam komponen tersebut, misalnya sebuah dioda disusun oleh P-N tunggal sedangkan transistor ada dua jenis yaitu P-N-P dan N-P-N.
Seperti diketahui bahwa ada dua tipe semikonduktor hasil doping yang siap digunakan yaitu tipe P (+) dan tipe N (-). Nah, Prinsip dasar P-N Junction akan menjelaskan bagaimana mempertemukan kedua tipe semikonduktor ini agar bisa dipakai sebagai komponen elektronika.
P-N Junction terjadi karena elektron bebas pada semikonduktor tipe N mengisi “hole” pada semikonduktor tipe P. Area pertemuan ini disebut dengan Depletion Region atau Area penipisan. Ketika persimpangan P-N terbentuk, beberapa elektron bebas dari area tipe N yang berhasil mencapai pita konduksi bebas akan menyebar dan mengisi lubang (hole) pada area tipe P.
Berikut ini ilustrasi P-N Junction dari electronics-tutorials.ws:
Hal ini meninggalkan ion positif pada sisi semikonduktor tipe N. Kemudian sebuah ruang pengisian muatan terbangun, menciptakan daerah penipisan yang kemudian menghambat transfer elektron lanjut kecuali dibantu dengan meletakkan bias maju di persimpangan yang disebut dengan Forward Bias.
Pemberian bias terbalik (Reverse Bias) tidak akan memicu pergerakan elektron didalam semikonduktor sehingga membuat komponn semikonduktor hanya bisa dialiri arus satu arah saja.
Prinsip dasar P-N Junction ini kemudian diterapkan pada komponen elektronika seperti dioda yang bisa berfungsi sebagai penyearah tegangan maupun penahan tegangan arah tertentu. Selain itu penerapan P-N junction juga bisa lebih kompleks lagi pada komponen transistor.
Disini dipasang kombinasi tiga bahan semikonduktor, yaitu P-N-P dan N-P-N. Dengan kombinasi ini dapat diperoleh berbagai fungsi seperti penguatan sinyal, pensaklaran elektronis dan sebagainya.(nulis-ilmu.com)
- Baca Juga : Apa Itu Relay?
- Baca Juga : Pengertian Induktor, Fungsi dan Jenisnya
- Baca Juga : Rumus Induktansi Untuk Membuat Induktor
- Baca Juga : Pengertian Benda Konduktor dan Isolator Lengkap: Contoh, Fungsi, dan Sifatnya
