Pengertian, Jenis Dan Fungsi Semikonduktor


Pengertian Semikonduktor – Jika membahas tentang ilmu elektronika, tentunya Anda sudah tidak asing lagi dengan istilah konduktor, isolator, dan semikonduktor. Ketiga hal ini terutama semikonduktor, merupakan bahan yang paling penting untuk digunakan dalam berbagai peralatan elektronika seperti HP, TV, komputer, dan lainnya.



Mengingat pentingnya bahan semikonduktor dalam teknologi elektronika, maka kami disini akan membahas mengenai beberapa hal terkait semikonduktor, mulai dari pengertian, jenis, fungsi dan lain sebagainya.

Baca juga: Pengertian Dan Fungsi Optocoupler

Apa Itu Semikonduktor

Semikonduktor merupakan salah satu bahan yang sifat kelistrikannya berada diantara sifat konduktor dengan isolator. Sifat-sifat kelistrikan yang dimiliki oleh konduktor ataupun isolator tidak akan bisa dipengaruhi oleh temperature, cahaya ataupun medan magnet. Sedanhkan pada semikonduktor sendiri, sifat-sifat tersebut sangat sensitive.

Secara umum, mungkin yang biasa Anda ketahui hanyalah isolator dan konduktor. Isolator adalah bahan yang tidak bisa menghantarkan arus listrik dengan baik. Sebaliknya, konduktor adalah bahan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan baik. Dalam hal ini, semikonduktor berada di pertengahan keduanya, sehingga bisa dikatakan sebagai bahan dengan konduktivitas listrik yang ada diantara isolator (insulator) dengan konduktor.

Selain itu, semikonduktor juga bisa diartikan sebagai bahan setengan penghantar listrik (Wikipedia). Semikonduktor mempunyai hambatan jenis kurang lebih sekitar 10⁻⁶ – 10⁴ Ωm.



Baca juga: Pengertian Dan Fungsi DIAC

Fungsi Semikonduktor

Fungsi semikonduktor dalam perangkat suatu elektronika memang sangat penting. Adapun fungsi-fungsi semikonduktor secara umum adalah sebagai berikut:

  • Switching atau saklar
  • Converting, melakukan perubahan pada tipe sumber, seperti dari AC ke DC, DC ke AC, AC ke AC, dan DC ke DC.
  • Controlling, melakukan pengaturan pada tegangan, arus, daya listrik, dan lain sebagainya.

Proses Doping pada Semikondutor

Sebenarnya ada banyak sekali bahan dasar yang termasuk dalam bahan semikonduktor, namun yang paling digunakan sebagai bahan dasar komponen elektronika hanya dari jenis-jenis yang tertentu saja. Berbagai bahan semikonduktor tersebut adalah silicon, selenium, germanium, dan metal oxides.

Untuk memproses berbagai bahan tersebut menjadi suatu komponen elektronika, maka harus melalui proses doping terlebih dahulu. Proses doping adalah sebuah proses yang dilakukan untuk menambah ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni (semikonduktor intrinsik) sampai bisa merubah sifat atau karakter listriknya.

Adapun bahan-bahan yang biasanya digunakan untuk menambah ketidakmurnian semikonduktor adalah Arsenic, Indium, dan Antimony. Bahan-bahan ini juga lebih dikenal dengan sebutan “Dopant”, sementara untuk semikonduktor yang sudah melalui proses “Doping” dinamakan dengan semikonduktor ekstrinsik.

Baca juga: Pengertian Dan Fungsi Triac

Jenis-Jenis Semikonduktor

Semikonduktor pada umumnya terbagi dalam 2 jenis, yaitu semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik. Untuk semikonduktor ekstrinsik dibedakan lagi menjadi dua bagian, yaitu semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe N. Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya mengenai jenis-jenis semikonduktor tersebut:

  1. Semikonduktor Intrinsik (Murni)

Semikonduktor intrinsik atau yang biasa disebut semikonduktor murni merupakan bahan yang masih belum mendapat campuran doping sehingga struktur atomnya selalu netral. Semikonduktor intrinsik pada intinya adalah isolator karena mempunyai struktur atom yang sangat kuat. Sehingga semikonduktor ini mempunyai elektron valensi, yang dimana biasanya memiliki elektron valensi 4. Salah satu contoh dari semikonduktor intrinsi (murni) yang paling banyak dijumpai adalah silicon dan germanium.



  1. Semikonduktor Ekstrinsik (Campuran)

Semikonduktor ini sudah mendapat campuran doping sehingga akan mengubah struktur atomnya. Dengan mencampur semikonduktor murni, maka bisa menghasilkan 2 jenis semikonduktor ekstrinsik yaitu semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe N.

  • Semikonduktor tipe P

Semikonduktor tipe P merupakan bahan yang terbuat dari semikonduktor intrinsik (murni) yang mendapat doping atom-atom lain yang kekurangan elektron sehingga jumlah lubang atau hole yang dimiliki jauh lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah elektron bebasnya. Sehingga bahan ini mempunyai muatan positif. Semikonduktor yang memiliki muatan positif inilah yang biasa disebut dengan tipe P.

Semikonduktor tipe P (Positif) merupakan bahan yang mendapat doping atom dengan elektron valensi 3, sehingga struktur atom yang dimiliki oleh tipe P akan kekurangan elektron. Beberapa contoh bahan doping semikonduktor tipe P yaitu gallium, boron, dan indium.

  • Semikonduktor Tipe N

Semikonduktor tipe N meruapakan bahan yang terbuat dari semikonduktor intrinsik (murni) yang mendapat doping atom lainnya yang kelebihan elektron sehingga jumlah elektron bebasnya jauh lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah lubang atau holenya. Hal inilah yang membuat semikonduktor tipe N memiliki muatan negatif. Semikonduktor yang mengandung muatan negatif ini biasa disebut dengan tipe N.



Semikonduktor tipe N (Negative) merupakan semikonduktor yang mendapat bahan doping dengan elektron valensi 5, sehingga untuk struktur atom tipe N kelebihan muatan elektron. Sedangkan untuk doping tipe N sendiri adalah Antimoni, Arsenik, dan Phospor. Elektron pada semikonduktor tipe N adalah sebagai Majority Carrier sedangkan Hole sebagai minority carrier.

Baca juga: Perbedaan Rangkaian Thyristor, SCR, Triac, Diac

Daftar Semikonduktor dan Kegunaannya

Lebih jelasnya, berikut ini kami akan menjelaskan mengenai bahan-bahan semikonduktor secara lengkap beserta kegunaannya:

  1. Germanium (Ge) memiliki fungsi Dioda dan transistor awal
  2. Silikon (Si) memiliki fungsi sebagai Dioda, transistor, IC dan sebagainya
  3. Selenium (Se) memiliki fungsi sebagai Rectifier
  4. Germanium Silikon (Ge Si) memiliki fungsi sebagai Pembangkitan Thermoelektrik
  5. Tellurida Timah (PbTe) memiliki fungsi sebagai Detektor inframerah
  6. Arsenida Gallium (GaAs) memiliki fungsi sebagai Transistor frekuensi tinggi, laser, dan beberapa alat khusus
  7. Barium Titinate (Ba Ti) memiliki fungsi sebagai Thermistor (PTC)
  8. Bismut Telurida (Bi2Te3) memiliki fungsi sebagai Konvermasi thermoelektrik
  9. Indium Antimonida (In Sb) memiliki fungsi sebagai Magneto Resistor, Plezo Resistor
  10. Indium arsenida (In As) memiliki fungsi sebagai Plezo Resistor
  11. Silicon carbida (Si Cb) memiliki fungsi sebagai Varistor
  12. Aliuminium Stibium (Al Sb) memiliki fungsi sebagai Dioda penerang
  13. Gallium Phosphor (Ga P) memiliki fungsi sebagai Dioda penerang
  14. Indium Phospor (In P) memiliki fungsi sebagai Filter Infra merah
  15. Plumbum Sulfur (Pb S) memiliki fungsi sebagai Foto sel
  16. Plumbun Selenium (Pb Se) memiliki fungsi sebagai Foto sel
  17. Gaxln1-xAs memiliki fungsi sebagai Alat-alat frekuensi tinggi dan alat optis
  18. Hg1-xCdxTe memiliki fungsi sebagai detektor inframerah
  19. GaAsxP1-x memiliki fungsi sebagai Dioda pemancar cahaya

Komponen Penerapan Semikonduktor

  1. Dioda

Diode atau dioada merupakan komponen elektronika aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Fungsinya adalah sebagai penghantar arus listrik ke satu arah namun juga menghambat arus listrik dari arah yangsebalinya. Beberapa jenis dioda tersebut adalah dioda rectifier, dioda zener, dioda schottky dan LED (Light Emitting Diode).

  1. Transistor

Komponen transistor ditemukan pertama kali oleh Bell laboratory pada tahun 1947.  Transistor dijadikan sebagai komponen pengganti dari tabung vakum yang mempunyai ukuran dengan rugi daya yang besar. Sehingga manusia bisa memegang smartphone hanya dengan satu tangan saja.



Leave a Comment