SEMIKONDUKTOR DAN ELEKTRON Dasar dioda

SEMIKONDUKTOR semikonduktor sendiri adalah bahan yang pada suhu rendah bersifat isolator, dan pada suhu kamar bersifat konduktor. Pada suhu rendah, semikonduktor tidak punya elektron bebas. Ketika suhu naik menjadi suhu kamar, sebagian elektron tersebut mendapat energi yang cukup untuk berpindah ke lapisan terluar sehingga menjadikan elektron-elektron tersebut dapat bergerak bebas. Ini menyebabkan atom tersebut memiliki elektron bebas sehingga dapat menghantarkan listrik. Beberapa bahan semikonduktor yang sering digunakan dalam komponen elektronika adalah bahan silikon dan germanium.

TEORI ELEKTRON Semua material terdiri dari molekul, dan molekul juga terdiri dari atom. Atom mempunyai suatu inti dengan elektron yang beredar disekitarnya. Inti atom terdiri dari kutub positif (proton) dan negatif (elektron). Kebanyakan atom dikenal hanya memiliki proton dan elektron. Elektron memiliki muatan listrik negatif (-), sedangkan proton memiliki muatan positif (+). Netron tidak memiliki muatan listrik atau netral. Muatan listrik negatif yang dimiliki oleh elektron seimbang dengan muatan listrik positif yang dimiliki oleh proton. Hal ini dikenal sebagai ikatan elektron.

ELEKTRON BEBAS Elektron yang berada di luar ikatan, dapat beredar bebas dari aplikasi gaya luar, seperti pergerakan melalui medan magnet, friksi atau pengaruh kimia. Elektron tersebut dikenal sebagai elektron bebas. Elektron bebas dapat meninggalkan garis edarnya, dimana dapat diisi oleh elektron yang memaksa keluar dari garis edar pada atom yang lain. Elektron bebas berpindah satu atom ke atom berikutnya, disitulah arus elektron diproduksi. Ini adalah prinsip dasar dari kelistrikan.

SUSUNAN ATOM SEMIKONDUKTOR Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing memiliki 4 elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya. Pada suhu yang sangat rendah (0oK), struktur atom silikon divisualisasikan seperti pada gambar disamping. struktur dua dimensi kristal Silikon

DIODA TIPE - N pada bahan silikon diberi doping phosphorus atau arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Dengan doping, Silikon yang tidak lagi murni ini (impurity semiconductor) akan memiliki kelebihan elektron. Kelebihan elektron membentuk semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor yang siap melepaskan elektron. doping atom pentavalen

DIODA TIPE - P Kalau silikon diberi doping Boron, Gallium atau Indium, maka akan didapat semikonduktor tipe-p. Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah bahan trivalent yaitu unsur dengan ion yang memiliki 3 elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki 4 elektron, dengan demikian ada ikatan kovalen yang bolong (hole). Hole ini digambarkan sebagai akseptor yang siap menerima elektron. Dengan demikian, kekurangan elektron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p. doping atom trivalent

TUGAS Jelaskan bagaimana menghasilkan dioda tipe-N dan dioda tipe –P Jelaskan cara kerja dari dioda semikonduktor