Perbedaan Antara Semikonduktor Intrinsik Dan Ekstrinsik

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 08:39

Semikonduktor Intrinsik vs Ekstrinsik

Sungguh luar biasa bahwa elektronik modern didasarkan pada satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah material yang memiliki konduktivitas perantara 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 terintegrasi oleh Jack Kilby dari instrumen Texas meningkatkan penggunaan semikonduktor di bidang elektronik ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Semikonduktor alami memiliki sifat konduktivitas karena pembawa muatan gratis. Semikonduktor semacam itu, bahan, yang secara alami menunjukkan sifat semikonduktor, dikenal sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pengembangan komponen elektronik tingkat lanjut, 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 material 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 meningkat, lebih banyak elektron memasuki pita konduksi, dan karenanya konduktivitas semikonduktor juga meningkat. Ada dua jenis pembawa muatan dalam semikonduktor, elektron dilepaskan ke pita valensi dan orbital kosong, yang lebih dikenal sebagai lubang. Jumlah lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik sama. Baik lubang dan elektron berkontribusi pada aliran arus. Ketika perbedaan potensial diterapkan, elektron bergerak menuju potensial yang lebih tinggi dan lubang bergerak menuju potensial yang lebih rendah.

Ada banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan ada pula yang merupakan unsur dan ada pula yang merupakan senyawa. Silikon dan Germanium merupakan unsur dengan sifat semikonduktor, sedangkan Gallium Arsenide adalah senyawa. Umumnya unsur dalam golongan IV dan senyawa dari unsur golongan III dan V, seperti Gallium Arsenide, Aluminium Phosphide dan Gallium Nitride menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih lanjut tentang Semikonduktor Ekstrinsik

Dengan menambahkan elemen yang berbeda, properti semikonduktor dapat disaring 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 disediakan, 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, Alumunium berperan sebagai akseptor, sedangkan golongan V unsur Fosfor dan arsen berperan sebagai donor. Untuk semikonduktor senyawa golongan II-V, Selenium, telurium berperan sebagai donor, sedangkan Berilium, Seng dan Kadmium berperan sebagai akseptor.

Jika sejumlah atom akseptor ditambahkan sebagai pengotor, jumlah lubang bertambah dan material memiliki kelebihan pembawa muatan positif dari sebelumnya. Oleh karena itu, semikonduktor yang diolah dengan pengotor akseptor disebut Semikonduktor tipe-Positif atau Tipe-P. Dengan cara yang sama semikonduktor yang diolah dengan pengotor donor, yang meninggalkan material dalam jumlah elektron yang berlebih, disebut semikonduktor tipe Negatif atau tipe-N.

Semikonduktor digunakan untuk membuat 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?

Semikonduktor yang tidak didoping dikenal sebagai semikonduktor intrinsik, sedangkan bahan semikonduktor yang diolah dengan pengotor dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik

Jumlah pembawa muatan positif (lubang) dan pembawa muatan negatif sama dalam semikonduktor intrinsik, sedangkan dengan menambahkan pengotor, jumlah pembawa muatan diubah; karenanya tidak sama dalam semikonduktor ekstrinsik