Selasa, 10 Maret 2015

Diposting oleh Fitria Adi Mustika di 05.47

SEMIKONDUKTOR
Semikonduktor merupakan bahan padat yang menpunyai sifat konduktivitas antara bahan konduktor dengan konduktivitas yang tinggi dan isolator dengan konduktivitas rendah. Konduktivitas semikonduktor bervariasi terhadap tempeatur, jumlah ketidakmurnian dalam semikon-duktor atau berubah karena menyerap energi photon dalam proses penyinaran cahaya. Sedangkan pada beberapa logam divalen, dua pita energi tertinggi saling tumpang tindih yang menghasilkan sifat konduktivitas yang berbeda. Dalam isolator, pita energi konduksi tidak terisi sedangkan pita valensi terisi penuh dengan elektron. Pemisah antara pita konduksi dan pita valensi yang sangat besar dibanding dengan energi termal rata-rata suatu elektron (kT). Pada temperatur ruang, kT bernilai sekitar (1/40) eV,   dengan energi gap pada bahan isolator  ≡ 4 eV, sehingga sangat sedikit elektron yang dapat terpengaruh terhadap energi luar dan tidak menimbulkan sifat menghantar.
            Bahan semikonduktor intrinsik (tanpa doping/ ketidakmurnian) kondisinya seperti pada isolator, pada temperatur ruang pita konduksi kosong sedangkan pita valensi terisi penuh dengan elektron. Bedanya pada semikondukor energi gapnya cukup kecil (sekitar 1 eV), sehingga elektorn mudah tereksitasi karena penambahan temperatur (energi) pada bahan. Konsentrasi elektron dalam pita konduksi sama dengan konsentrasi lubang (hole) dalam pita valensi.
n = p =
dengan  ≡ konsentrasi instrinsik, nilainya bervariasi secara eksponensial terhadap temperatur.
            Suatu bahan semikonduktor instrinsik bila setelah didoping dengan bahan semikonduk-tor lain yang memiliki jumlah elektron dalam pita valensi yang berbeda, maka terjadi dominasi antara elektron atau lubang tergantung pada dopant ( bahan untuk doping pembentuk ketidakmurnian). Bila jumlah elektron pembawa lebih banyak dari jumlah lubang pembawa maka semikonduktor inidikenal dengan semikonduktor tipe-n, sebaliknya bila lubang pembawa lebih banyak dari elektron pembawa disebut dengan tipe-p. Dalam smikonduktor yangterdoping, konsentrasi pembawa tidak sama, dan bahan seperti ini dikatakan sebagai semi-konduktor ekstrinsik.
p-n JUCTION
Banyak piranti elektronika terdiri atas juction (penyambungan) antara bahan padat baik yang sejenis maupun bahan yang tidak sama, seperti kombinasi bahan logam dengan bahan logam, bahan logan dengan bahan semikonduktor, bahan semikonduktor dengan bahan semikonduktor yang lain. Dari kombinasi bahan- bahan ini dapat dikategorikan dalam beberapa jenis junctio, yakni
1.  homojunction
yaitu suatu junction yang dibentuk dari varian tipe-p dan tipe-n bahan semikonduktor yang sama jenisnya, contohnya junction pada pembentukan komponen elektronika seperti diode yang dibuat dari bahan semikonduktor silikon tipe-n dan tipe-p.
2.  heterojunction
Yaitu junction yang terbentuk dari bahan semikonduktor yang berbeda jenisnya, contohnya junction antara bahan semikonduktor GaAs dan GaAIAs pada pembentukan laser diode, atau pembuatan LED sebagai sumber cahaya dalam sistem opto-elektronika.
3.  junction logam-semikonduktor
jenis ini merupakan junction antara bahan semikonduktor khususnya tipe-n yang dikontakkan dengan logam yang mempunyai fungsi kerja yang lebih tinggi, contohnya logam emas yang didoping dengan antimoni (dengan presentasi yang kecil/sedikit) dipadukan dengan bahan semikonduktor silikon tipe-n sehingga membentuk lapisan n pada permukaan semikonduktor. Terbentuknya lapisan n ini akan menambah sifat kontak ohmik yang lebih baik pada bahan semikonduktor ini.
2.3. p-n Junction Dalam Kesetimbangan
p-n junction semikonduktor dibuat dengan menyambungkan dua buah bahan semikon-duktor tipe-n dan tipe- p.
Proses doping menyebabkan energi Fermi pada daerah tipe-p berada antara energi pita valensi dan pita konduksi dengan posisi lebih dekat ke pita valenai, sedangkan untuk semikonduktor ekstrinsik tipe-n dengan jumlah elektron lebih banyak energi Ferminya lebih tinggi dibandig pada tipe-p dan berada disekitar pita konduksi, Setelah kedua tipe semikonduktor ekstrinsik dijunction, kedua energi Fermi masing-masing tipe-p dan tipe-n sama besarnya Jumlah lubang dalam tipe-p lebih banyak dari tepi-n ( karena proses pembentuk semikonduktor ektrinsik/terdoping, sehingga terjadi difusi lubang dari daerah tipe-p ke daerah tipe-n, dan sebaliknya elektron akan berdifusi dari daerah tipe-n kedaerah tipe-p. Keadaan ini terjadi disekitar junction kedua bahan semikonduktor daerah ini dikenal dengan daerah deplesi. Adanya proses difusi pada daerah junction menimbulkan medan listrik induksi atau potensial kontak / potensial difusi  diantara dua daerah dan pita energi tipe- p bergeser relatif terhadap tipe-n sebesar e. Potensial kontak terjadi pada daerah transisi/deplesi. Besarnya  potensial kontak tergantung pada temperatur dan tingkat doping.


 

0 komentar:

Posting Komentar

Subscribe to: Posting Komentar (Atom)

By :
Free Blog Templates