SEMIKONDUKTOR ELEKRONIKA ANALOG

Nama               : Ovi Andianto

NIM                : 140534602712

Prodi               : S1 Pendidikan Teknik Elektro C 2014

Matakuliah      : Elektronika Analog 1

Tugas Elektronika Analog 1

1.    Jelaskan pengertian dari bahan semikonduktor!

Jawaban:

Semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator. Sifat-sifat kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnit, tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitif.

Tahanan jenis bahan semikonduktor antara sekitar 10-3 Ὠm sampai dengan sekitar 10+3 Wm. Atom-atom bahan semi konduktor membentuk krristal dengan struktur

tetrahedral, dengan ikatan kovalen. Bahan semi konduktor yang

banyak dipakai dalam elektkronika adalah silikon (Si) dan Germanium

(Ge). Pada 0 0K SI mempunyai lebar pita terlarang (energy gap) 0,785

eV, sedang untuk Ge 1,21 eV.

Baik Si maupun Ge mempunyai elektron valensi 4. Ada 2 jenis

nahan semikonduktor yaitu semikonduktor intrinsik (murni) dan semi

konduktor ekstrinsik (tidak murni). Untuk semikonduktor ekstrinsik

ada 2 tipe yaitu tipa P dan tipe N.

Sumber Rujukan:

·         staff.uny.ac.id/...Pd..../Bahan%20Semikonduktor.pdf

·         ikabuh.files.wordpress.com/.../klmpk-iii-semikondukt.pdf

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

Gambar 1: struktur atom silikon dan germanium (Siswoyo. Teknik Listrik Industri Jilid 2)

2.    Apa arti dari elektron valensi?

Jawaban:

Elektron valensi adalah jumlah elektron yang menempati orbit terluar dari struktur atom suatu bahan. Jumlah elektron valensi paling banyak adalah 8. Elektron valensi inilah yang berperan dalam menentukan sifat kimia unsur.

Sumber Rujukan:

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

3.    Apa yang dimaksud dengan semikonduktor intrinsik?

Jawaban:

Semikonduktor intrinsik adalah bahan semikonduktor murni (belum diberi campuran/pengotoran) dimana jumlah electron bebas dan holenya adalah sama. Konduktivitas semikonduktor intrinsik sangat rendah, karena terbatasnya jumlah pembawa muatan hole maupun elektron bebas.

Pada 0 K pita valensi penuh, pita konduksi kosong sehingga bersifat sebagai isolator.

Pada suhu yang lebih tinggi misal pada suhu kamar ada elektron pada

pita valensi yang energinya melebihi energi gap sehingga dapat

meloncat dari pita valensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas

dengan meninggalkan kekosongan pada pita valensi. Kekosongan ini

disebut hole (lubang) dan dianggap bermuatan positif sebesar muatan

elektron.

Sumber Rujukan:

·         staff.uny.ac.id/...Pd..../Bahan%20Semikonduktor.pdf

·         ikabuh.files.wordpress.com/.../klmpk-iii-semikondukt.pdf

4.    Sebutkan beberapa contoh semikonduktor yang bervalensi tiga!

Jawaban:

Atom trivalent (bervalensi tiga) disebut sebagai atom akseptor, yaitu aluminium, boron, dan gallium.

Sumber Rujukan:

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

5.    Bagaimana proses pembuatan dioda?

Jawaban:

Semikonduktor tipe P yang disambungkan dengan semikonduktor tipe N, daerah pertemuannya disebut Junction PN. Elektron dari tipe N cenderung menyebar dan memasuki hole yang ada di tipe P, maka hole akan lenyap dan elektron pita konduksi menjadi elektron pita valensi. Tiap pasangan ion positif dengan ion negatif disebut dipole, daerah di sekitar junction PN akan dikosongkan dari muatan muatan yang bergerak. Daerah yang kosong muatan ini dinamakan depletion layer. Dari prinsip Junction PN ini selanjutnya menjadi dasar bagi pembuatan dioda bahkan transistor, thryristor dan GTO. (lihat gambar dibawah ini)

Sumber Rujukan :

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

Gambar 2: Junction PN (Siswoyo. Teknik Listrik Industri Jilid 2)

6.    Bagaimana karakteristik dari N?

Jawaban:

Untuk menjadikan bahan semikonduktor menjadi tipe N harus didoping, yaitu menambahkan suatu atom yang memiliki lima elektron valensi (pentavalent). Dengan penambahan atom pentavalent konfigurasi menjadi berubah, menjadi kelebihan satu elektron. Kondisi seperti ini disebut semikonduktor tipe N yang berarti negatif. Atom pentavalent disebut sebagai atom donor, yaitu arsen, antimon, dan pospor.

Sumber Rujukan:

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

Gambar 3: Semikonduktor Tipe N (Siswoyo. Teknik Listrik Industri Jilid 2)

           

7.    Bagaimana karakteristik dari P?

Jawaban:

   Untuk menjadikam semikonduktor tipe P artinya mebuat bahan semikonduktor memiliki hole, dengan cara memberikan doping atom yang memiliki tiga elektron valensi (trivalent). Karena atom trivalent memiliki tiga elektron, sehingga dari empat pasangan yang ada hanya tujuh elektron yang berjalan dalam orbit valensinya. Dengan kata lain sebuah hole akan muncul dalam setiap atom trivalent. Atom silikon yang didoping dengan atom trivalent akan menghasilkan hole, dan inilah yang disebut dengan semikonduktor tipe P atau positif. Atom trivalent disebut juga sebagai ayom akseptor, yaitu aluminiumboron, dan gallium.

Sumber Rujukan:

·         Siswoyo. 2008.  Teknik Listrik Industri Jilid 2. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

          Gambar 4: Semikonduktor Tipe P (Siswoyo. Teknik Listrik Industri Jilid 2)