Semikonduktor dan Transistor

Oleh: -Sendy Natanael Duha
          -Muhammad Riski Arianda
          -Ikhwan Arjuna Lubis
          -Alghiery D.F Manalu
          -Ricky Julpiter Sipayung

A.Semikonduktor
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 magnet, tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitive.

(http://zonaelektro.net/semikonduktor/)

Contoh-contoh bahan semikonduktor:

Germanium

Silicon

B.Semikonduktor Tipe N dan Tipe P

Semikonduktor tipe n    merupakan silikon murni yang dapat diubah-ubah tingkat konduktivitasnya dengan cara menambahkan (doping) unsur lain yang berbeda jumlah elektron valensinya.Proses penambahan unsur lain ini mengakibatkan silikon menjadi tidak murni (ekstrinsik).

Semikonduktor tipe p terjadi jika bahan silikon di-doping dengan bahan yang lain yang mempunyai elektron bervalensi tiga,maka akan diperoleh semikonduktor tipe p karena terjadi kekurangan elektron.Kekurangan elektron ini mengakibatkan kovalen yang bolong (hole).Hole merupakan digambarkan sebagai akseptor  yang dapat menerima elektron.

(https://komputermesh.blogspot.co.id/2014/11/pengertian-semikonduktor-semikonduktor-tipe-n-semikonduktor-tipe-p.html)

Struktur Tipe P

Struktur Tipe N

C.Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Transistor)

Terdapat dua jenis transistor yaitu : 1. Transistor bipolar atau BJT (bipolar junction transistor) 2. Transistor unipolar atau  FET (field-effect transistor).

Dibandingkan dengan FET, BJT dapat memberikan penguatan yang jauh lebih besar dan tanggapan frekuensi yang lebih baik. Pada BJT baik pembawa muatan mayoritas maupun pembawa muatan minoritas mempunyai peranan yang sama pentingnya.

Gambar 2.1 Diagram BJT : a) Jenis n-p-n dan b) Jenis p-n-p

Terdapat dua jenis kontruksi dasar BJT, yaitu jenis n-p-n dan jenis p-n-p. Untuk jenis n-p-n, BJT terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dengan tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-n. Karena alasan sejarah pembuatannya, bagian di tengah disebut “basis” (base), salah satu bagian tipe-n (biasanya mempunyai dimensi yang kecil) disebut “emitor” (emitter) dan yang lainya sebagai kolektor” (collector). Secara skematik kedua jenis transistor diperlihatkan pada gambar 2.1.

Tanda panah pada gambar 2.1 menunjukkan kaki emitor dan titik dari material tipe-p ke material tipe-n. Perhatikan bahwa untuk jenis n-p-n, transistor terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku seperti diode. Setiap diode dapat diberi panjar maju atau berpanjar mundur, sehingga transistor dapat memiliki empat modus pengoperasian.

Salah satu modus yang banyak digunakan disebut “modus normal”, yaitu sambungan emitor-basis berpanjar maju dan sambungan kolektor-basis berpanjar mundur. Modus ini juga sering disebut sebagai pengoperasian transistor pada “daerah aktif”.

Pabrikasi BJT dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu struktur transistor-alloy melalui difusi dan struktur transistor planar. Gambar 9.2-a menunjukkan struktur transistoralloy n-p-n. Kolektor terbuat dari chip semikonduktor tipe-n dengan ketebalan kurang dari 1 mm2. Daerah basis dibuat dengan proses difusi kemudian dibuat kontak logam untuk dihubungkan dengan kaki basis. Daerah emitor dibuat dengan teknik alloy pada daerah basis. Sebagai hasilnya berupa sebuah pasangan sambungan p-n yang dipisahkan oleh daerah basis kira-kira setebal kertas.

Untuk struktur planar (gambar 2.2), suatu lapisan tipe-n dengan tingkat doping rendah ditumbuhkan di atas substrat n+ (tanda + menunjukkan tingkat doping sangat tinggi). Setelah melalui proses oksidasi pada permukaan, sebuah jendela (window) dibuka dengan proses penggerusan (etching) dan suatu pengotor (p) dimasukkan ke kristal dengan proses difusi untuk membentuk sambungan (junction). Sekali lagi setelah melalui reoksidasi, sebuah jendela kecil dibuka untuk proses difusi pembentukan daerah emitor (n).

 

Gambar 2.2

Secara konvensional simbol transistor n-p-n diperlihatkan pada gambar 2.2-c dilengkapi dengan tanda panah pada emitor yang menunjukkan aliran muatan positif. Walaupun sebuah transistor n-p-n akan bekerja dengan kedua daerah n dapat berfungsi sebagai emitor, namun karena kedua daerah mempunyai tingkat doping dan geometri yang berbeda, maka daerah n yang dimaksud harus diberi label.

(https://endahswardani.wordpress.com/2013/05/02/alat-alat-semikonduktor/)

Contoh Transistor :

Transistor

D.Pemanfaatan semikonduktor pada transistor

Sebagai:-Penguat Sinyal

              -Penyeimbang Tegangan

              -Pemutus dan Penyambung Arus

(https://id.wikipedia.org/wiki/Transistor)