PIRANTI SEMIKONDUKTOR

Piranti semikonduktor dapat diartikan sebagai komponen atau alat yang berbahan semikonduktor. Semikonduktor merupakan bahan yang memiliki sifat diantara isolator dan konduktor. Daya hantar listrik semikonduktor makin baik bila suhunya tinggi, pada suhu yang rendah sekali semikonduktor bersifat seperti isolator. Contoh semikonduktor misalnya Cu₂O, Se, Si, Ge, HgI₂ dan PbS. Semikonduktor yang paling terkenal adalah  semikonduktor Silikon (Si) dan Germanium (Ge). Dalam keadaan murni semikonduktor bersifat isolator, terutama pada suhu yang rendah. Tetapi konduktivitasnya bertambah bila ditambah sedikit bahan lain dengan cara yang disebut “doping”. Semikonduktor banyak dipakai untuk membuat dioda dan transistor.

Jenis-Jenis Semikonduktor

1. Semikonduktor jenis –n

 SEMIKONDUKTOR jenis –n adalah semikonduktor yang dikotori dengan atom-atom pemberi (donor) yang memberikan kelebihan elektron.

Germanium yang murni adalah kristal semikonduktor yang tidak mempunyai elektron bebas. Atom-atomnya tersusun secara teratur, tiap atom berikatan dengan empat atom yang lainnya. Ikatan antar atom-atom di dalam kristal dimungkinkan karena tiap atom mempunyai 4 elektron di kulit terluarnya. Kalau salah satu atom germanium (Ge) diganti dengan sebuah atom Arsen (As) yang mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya, maka akan terdapat kelebihan 1 elektron yang terkait dengan atom lain dalam susunan kristal Germanium itu.  

Kombinasi ini menghasilkan Germanium jenis negative atau disingkat dengan jenis-n. Elektron yang kelebihan itu bergerak bebas seperti elektron-elektron bebas dalam logam-logam. Atom-atom seperti atom arsen yang meberikan elektron tambahan ini disebut atom donor.Ketidakmurnian (impurity) semikonduktor sebanyak 0,005% saja sudah menghasilkan cukup banyak electron bebas yang dapat ditarik oleh medan listrik di dalam semikonduktor tidak murni.

2. Semikonduktor jenis –p

SEMIKONDUKTOR jenis-p adalah semikonduktor yang berisi atom-atom penerima (akseptor)yang kekurangan electron. Jika boron dimasukkan ke dalam cairan germanium, maka akan terbentuk kristal-kristal yang mempunyai kekosongan di dalam ikatan atom-atomnya karena boron hanya mempunyai 3 elektron terluarnya.

Kristal demikian itu dinamakan germanium jenis positif atau germanium jenis –p. Tempat-tempat kekosongan elektron itu disebut hole(lubang). Kekosongan ini dapat diisi oleh elektron lain dari ikatan yang saudah ada sehingga menyebabkan kekosongan baru. Jadi lubang bertindak sebagai muatan positif dan dapat berpindah kalau ada pengaruh medan listrik seperti halnya yang terjadi pada elektron-elektron dalam sebuah konduktor. Atom-atom yang dapat menerima elektron disebut sebagai atom akseptor (penerima). Lubang dapat dianggap sebagai partikel yang massanya sama dengan massa elektron  dan bermuatan positif. Arah gerakannya berlawanan dengan arah gerakan elektron.

Apabila kutup negative baterai dihubungkan dengan germanium jenis –p, sedangkan kutup positifnya dihubungkan dengan germanium jenis –n yang didekatkan satu sama lain, maka electron-elektron dari germanium jenis –n dan lubang-lubang dari germanium jenis -p akan bergerak menjauhi perbatasannya sehingga menghasilkan arus yang kecil. Tetapi jika kutup positif baterai dihubungkan dengan germanium jenis p dan kutub negatifnya dihubungkan dengan germanium jenis –n, maka akan terjadi hal yang kebalikannya. Karena baik electron maupun lubang menyeberangi perbatasan sehingga terjadi aliran listrik yang kuat.

Dioda Semikonduktor. DIODA adalah alat yang berterminal dua yang dapat dilalui arus dalam satu arah saja.