Teori semikonduktor

  

A.                 Teori atom

             Zat adalah semua yang ada dijagat raya baik cair, padat atau gas.  Setiap zat terdiri dari banyak sekali kumpulan atom jumlahnya bisa jutaan atau lebih banyak lagi. 

 

Atom tersebut terbagi lagi menjadi proton, electron dan neutron. Proton adalah muatan yang berisi energy positif. electron adalah muatan yang berisi energy negative. neutron adalah muatan yang berisi energy netral

Pada gambar diatas panah nomor 1 adalah salah electron yang berada dilintasan orbit electron. Pada nomor 2 adalah neutron. Pada nomor 3 adalah proton. Dapat anda lihat electron selalu mengelilingi proton. pada atom seimbang Jumlah proton dan electron adalah sama.

B.                 Perbedaan semikonduktor isolator dan konduktor

Secara umum semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator.

Sedangkan konduktor adalah bahan yang mampu menghantarkan arus dengan baik. Lalu untuk isolator adalah bahan yang hampir tidak bisa menghantarkan arus. Dikatakan hampir karena dibutuhkan energy yang besar untuk bisa menghantarkan arus di dibahan isolator

Setiap atom memiliki lintasan orbit electron yang berbeda-beda. lintasan tersebut dipisahkan oleh celah atau biasa disebut daerah terlarang, dimana tidak mungkin ada elektron yang menempati celah tersebut tapi masih bisa melewatinya dengan cepat.

Keterangan

1.     Celah orbit atau daerah terlarang.

2.  Electron valensi, yaitu electron yang menempati lintasan orbit terluar. Lintasan terluar ini juga disebut pita valensi

3. Electron bebas, yaitu electron yang telah mendapatkan energy yang cukup untuk dipindahkan sehingga meloncat dari pita valensi ke daerah konsuksi. Daerah konduksi bisa juga disebut pita konduksi

4. Hole, yaitu daerah yang ditinggalkan electron bebas, hole ini karena ditinggalkan electron maka tempat tersebut menjadi bermuatan positif

5.  Ikatan kovalen, yaitu sesuatu yang mengikat antar electron valensi pada masing-masing atom

Electron terluar  memiliki level energy terbesar sehingga semakin kedalam lintasan, energy elektronnya semakin kecil.

            Jika electron diberi  energy yang cukup untuk berbindah, maka elektron akan berpindah ke lintasan diatasnya. Pada electron dilintasan teratas (kita sebut lintasan ini sebagai pita valensi) dia akan berpindah ke tempat pita konduksi. pada bahan semikonduktor daerah terlarang hanya kurang dari 5 eV(eV adalah satuan energy electron). Sehingga hanya pada energy sekecil itu electron bisa berpindah kepitakonduksi, yang artinya bahan itu sudah menjadi konduktor.

Jika ada electron yang mencapai pita konduksi maka bahan tersebut akan menjadi konduktor, namun jika electron tidak berpindah ke pita konduksi maka bahan tersebut  menjadi isolator .Oleh karena itu hal yang menyebabkan suatu zat bersifat semikonduktor adalah apabila pita konduksi dan pita valensi dari zat tersebut dipisahkan oleh daerah terlarang selebar kurang dari 5eV sehingga tidak dibutuhkan energy yang besar untuk berubah menjadi konduktor. Jadi dapat disimpulkan, bahan tersebut dapat menjadi isolator atau konduktor jika diberi energy atau mengeluarkan energy.

            Pada pada bahan isolator daerah terlarangnya lebih dari 5 eV sehingga dibutuhkan energy yang besar untuk menghantarkan arus. 

            Pada bahan konduktor pita konduksi dan pita valensi saling tumpang tindih sehingga bahan tersebut bisa menghantarkan arus.