Semikonduktor Intrinsik vs Ekstrinsik
Sungguh luar biasa bahwa elektronik modern didasarkan pada satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang memiliki konduktivitas menengah antara konduktor dan isolator. Bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik bahkan sebelum penemuan dioda semikonduktor dan transistor pada tahun 1940-an, tetapi setelah itu semikonduktor menemukan aplikasi yang luas di bidang elektronik. Pada tahun 1958, penemuan sirkuit terpadu oleh Jack Kilby dari instrumen Texas meningkatkan penggunaan semikonduktor di bidang elektronik ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Secara alami semikonduktor memiliki sifat konduktivitas karena pembawa muatan bebas. Semikonduktor seperti itu, bahan, yang secara alami menunjukkan sifat semikonduktor, dikenal sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pengembangan komponen elektronik canggih, semikonduktor ditingkatkan untuk bekerja dengan konduktivitas yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau elemen, yang meningkatkan jumlah pembawa muatan dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor semacam itu dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.
Lebih lanjut tentang Semikonduktor Intrinsik
Konduktivitas bahan apa pun disebabkan oleh elektron yang dilepaskan ke pita konduksi oleh agitasi termal. Dalam kasus semikonduktor intrinsik, jumlah elektron yang dilepaskan relatif lebih rendah daripada di logam, tetapi lebih besar daripada di isolator. Hal ini memungkinkan konduktivitas arus yang sangat terbatas melalui material. Ketika suhu material dinaikkan, lebih banyak elektron memasuki pita konduksi, dan karenanya konduktivitas semikonduktor juga meningkat. Ada dua jenis pembawa muatan dalam semikonduktor, elektron yang dilepaskan ke pita valensi dan orbital kosong, yang lebih dikenal sebagai lubang. Jumlah hole dan elektron dalam semikonduktor intrinsik adalah sama. Baik lubang dan elektron berkontribusi pada aliran arus. Ketika perbedaan potensial diterapkan, elektron bergerak menuju potensial yang lebih tinggi dan hole bergerak menuju potensial yang lebih rendah.
Ada banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan ada yang merupakan unsur dan ada pula yang senyawa. Silikon dan Germanium adalah unsur dengan sifat semikonduktor, sedangkan Gallium Arsenide adalah senyawa. Umumnya unsur golongan IV dan senyawa dari unsur golongan III dan V, seperti Gallium Arsenide, Aluminium Phosphide dan Gallium Nitrida menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.
Lebih lanjut tentang Semikonduktor Ekstrinsik
Dengan menambahkan elemen yang berbeda, sifat semikonduktor dapat disempurnakan untuk menghantarkan lebih banyak arus. Proses penambahan dikenal sebagai doping sedangkan bahan yang ditambahkan dikenal sebagai pengotor. Kotoran meningkatkan jumlah pembawa muatan di dalam material, memungkinkan konduktivitas yang lebih baik. Berdasarkan pembawa yang diberikan, pengotor diklasifikasikan sebagai akseptor dan donor. Donor adalah bahan yang memiliki elektron tidak terikat di dalam kisi, dan akseptor adalah bahan yang meninggalkan lubang di kisi. Untuk semikonduktor golongan IV, unsur golongan III Boron, Aluminium bertindak sebagai akseptor, sedangkan unsur golongan V Fosfor dan arsenik bertindak sebagai donor. Untuk senyawa semikonduktor golongan II-V, Selenium, Tellurium bertindak sebagai donor, sedangkan Berilium, Seng dan Kadmium bertindak sebagai akseptor.
Jika sejumlah atom akseptor ditambahkan sebagai pengotor, jumlah lubang meningkat dan material memiliki pembawa muatan positif yang lebih dari sebelumnya. Oleh karena itu, semikonduktor yang didoping dengan pengotor akseptor disebut Semikonduktor Tipe-Positif atau Tipe-P. Dengan cara yang sama semikonduktor yang didoping dengan pengotor donor, yang meninggalkan material melebihi elektron, disebut semikonduktor tipe Negatif atau tipe N.
Semikonduktor digunakan untuk memproduksi berbagai jenis dioda, transistor, dan komponen terkait. Laser, Sel fotovoltaik (Sel surya), dan detektor foto juga menggunakan semikonduktor.
Apa perbedaan antara Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik?
