PPT Semikonduktor

download PPT Semikonduktor

of 22

  • date post

    26-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    87
  • download

    12

Embed Size (px)

description

Semi konduktor

Transcript of PPT Semikonduktor

  • SEMIKONDUKTOR

  • Definisi SemikonduktorDiantara kedua kelompok bahan konduktor dan isolator terdapat kelompok semikonduktor, Bahan ini memiliki nilai gap atau nilai hambatan jenis yang relatif kecil berada diantara konduktor dan isolator, yaitu 10-6 s.d. 104 m

  • Bahan Semikonduktor dapat digunakan sebagai penyearah arus (rectifier), yaitu komponen listrik yang mengizinkan arus listrik hanya mengalir dalam satu arah dan digunakan pula sebagai penguat tegangan atau arus, Contohnya seperti germanium dan silikon.

  • Contd Diagram pita energi untuk germanium dan silikon mirip dengan intan dengan perbedaan celah energi hanya sekitar 1 eV. Konfigurasi atom Ge [Ar] 3d10 4s2 4p2 dan Si [Ne] 3s2 3p2; kedua macam atom ini memiliki 4 elektron di tingkat energi terluarnya. Tumpang-tindih pita energi di tingkat energi terluar akan membuat pita energi terisi penuh 8 elektron.

  • TRIVALENT: logam-logam yang memiliki atom-atom dengan jumlah elektron terluar 3 buah seperti Boron (B),Gallium (Ga), dan Indium (In)

    TETRAVALENT: logam-logam yang memiliki atom-atom dengan jumlah elektron terluar 4 buah seperti Silikon(Si) dan Germanium (Ge)

    PENTAVALENT: logam-logam yang memiliki atom-atom dengan jumlah elektron terluar 5 buah seperti Fosfor(P), Arsenikum(As),dan AntimonBAHAN SEMIKONDUKTOR

  • Semikonduktor IntrinsikSemikonduktor intrinsik (murni) adalah semikonduktor yang tidak mengandung pengotor atau tidak mengalami doping.Contohnya Silikon murni

  • Semikonduktor 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: Agitasi termal menyebabkan beberapa elektron valensi keluar dari ikatan kovalen menjadi elektron bebas sebagai pembawa 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)

  • Semikonduktor EkstrinsikSemikonduktor ekstrinsik (tidak murni) adalah semikonduktor yang mengandung pengotor atau mengalami doping oleh atom asing. Akibat doping ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan.Semikonduktor Ekstrinsik terbagi menjadi 2 :Semikonduktor Tipe-n : diperoleh dengan cara mendoping atom-atom bervalensi lebih tinggi ke dalam semikonduktor.Semikonduktor Tipe-p : diperoleh dengan cara mendoping atom-atom yang bervalensi lebih rendah ke dalam semikonduktor

  • 1. SEMIKONDUKTOR TIPE-NPengotoran oleh atom pentavalent spt P, As, SbAtom pengotornya disebut atom donorPembawa muatan: elektron

    2. SEMIKONDUKTOR TIPE-PPengotoran oleh atom trivalent spt B, Ga, InAtom pengotornya disebut atom akseptorPembawa muatan : hole

  • Semikonduktor Tipe n (Semikonduktor dengan Donor )Pada semikonduktor tipe n, elektron sebagai pembawa muatan mayoritas dan lubang (hole) sebagai pembawa muatan minoritas

  • Semikonduktor Tipe p(Semikonduktor dengan Akseptor)Pada semikonduktor tipe p, lubang (hole) sebagai pembawa muatan mayoritas dan elektron sebagai pembawa muatan minoritas

  • Pada suhu yang terus meningkat, semikonduktor ekstrinsik baik tipe -n maupun tipe -p dapat berubah menjadi semikonduktor intrinsik. Hal ini dimungkinkan karena bila suhu meningkat akan terjadi transisi elektron dari pita valensi ke pita konduksi terus-menerus yang mengakibatkan konsentrasi intrinsik akan melebihi konsentrasi ekstrinsik.

  • Doping Tujuan: Meningkatkan konduktivitas semikonduktor dan memperoleh semikonduktor dengan hanya satu pembawa muatan (elektron atau hole) saja.

    Perbandingan:atom dopant : atom murni = 1 : 106 s.d. 108

    Dopant adalah atom pengotor. Atom-atom dopant pada semikonduktor tipe-N adalah atom-atom pentavalent dan dinamakan atom donor, sedangkan pada semikonduktor tipe-P trivalent dan dinamakan atom akseptor.

  • *Efek Doping Silikon Oleh Posfor dan Boron Jika silikon didoping oleh Fosfor, maka terjadi semiconductor tipe-n, karena arus listrik dibawa oleh elektronJika silikon didoping oleh boron, maka terjadi semikonduktor jenis p, karena arus listrik dibawa oleh rongga bermuatan positif

  • Komponen SemikonduktorResistorDiodaTransistor

  • Resistor Bila semikonduktor jenis n atau semikonduktor jenis p berdiri sendiri, maka itulah yang disebut sebagai resistor. Besar resistansi tergantung pada volume semikonduktor tersebut.

  • Dioda Dioda merupakan sambungan semikonduktor tipe -n dan tipe p yang berfungsi sebagai penyearah arus, stabilisasi tegangan dan detektor. Semikonduktor tipe p akan menjadi anode dan semikonduktor tipe n menjadi katode.

  • Transistor Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (junction). Transistor berfungsi sebagai penguat arus/tegangan (amplifier) dan saklar (switch on/off). Transistor terdiri dari dua jenis, yaitu transistor jenis npn dan pnp.

  • Transistor Jenis npnPada transistor jenis npn, transistor bipolar terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dengan tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-n.

  • Transistor Jenis pnpPada transistor jenis pnp, transistor bipolar terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-n dengan tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-p.

    *