Saran Cara Penggunaan Modul

6  Isolator bahan penyekat, yang tidak manghantarkan arus listrik  Konduktor bahan penghantar, yang dapat menghantarkan arus listrik  Semi konduktor bahan yang bersifat antara penghantar dan penyekat Pada Tabel 1 di bawah ini mengklasifikasikan jenis bahan dari ke tiga jenis bahan beserta contohnya. Tabel 1. Jenis Bahan Semi Konduktor Jenis Tahanan Daya hantar Bahan Isolator 10 20 10 -20 Batu Bern 10 18 10 -18 Parafin 10 16 10 -16 Arang 10 14 10 -14 Mika 10 12 10 -12 Porselin 10 10 10 -10 PVC 10 8 10 -8 Marmer Semikonduktor 10 4 10 -4 Silikon 10 10 -0 Germanium 10 -2 10 2 Indium arsenid Galium arsenid Konduktor 10 -6 10 6 Tembaga, perak b Bentuk fisik atom semi konduktor Atom semikonduktor pada contoh di atas adalah silicon dan germanium, dan untuk atom silicon mempunyai susunan atom seperti gambar 1.1 dibawan ini Gambar 1.1 Hubungan dua buah atom silikon dan susunan atomnya Contoh : bahan silikon memiliki valensi 14 dengan susunan 2-8-4. Proton paling luar lapisan N memiliki valensi 4. Jika diperlihatkan secara 3 dimensi bentuk ikatan atom silicon akan Nampak seperti 7 gambar 1.2 di bawah ini, gambar 1.2 kiri atas jika hanya terdiri dari satu atom silicon, atas kanan terdiri dari 4 atom silicon dan yang bawah adalah ikatan atom silicon yang terdiri dari banyak atom. Gambar 1.2 Bentuk fisik atom silikon Gb.1.3 Penampilan dua dimensi bahan semikonduktor dari atom silikon Masing-masing atom silikon bervalensi luar 4 dan saling mengikat antara satu atom silikon dengan atom silikon lainnya, sehingga sebuah atom akan mengikat 4 buah atom silikon yang lain c Sifat daya hantar Bila sebuah bahan semikonduktor pada kristal silikon yang memiliki valensi 4 dipanaskan, maka salah satu elektron dalam ikatan tersebut akan lepas dari ikatannya dan akan menjadi elektron bebas karena meninggalkan tempat semula elektron berada dan terbentuklah lubang hole. Lubang tersebut akan diisi oleh elektron 1 nm 8 bebas lain yang lepas dari ikatan atom silikon seperti yang ditunjukkan gambar 1.4 di bawah ini. Gambar 1.4 Hubungan dan re-kombinasi kristal silikon Demikian seterusnya keadaan ini berlangsung sehingga akan terjadi gerakan elektron sedangkan di sisi lain terjadi gerakan hole. Semakin tinggi suhu kristal, maka kecepatan gerak elektron dan jumlah elektron yang bergerak semakin besar pada gambar di atas gerakan elektron dan hole yang diakibatkan oleh pemanasan tidak terarah karena yang terjadi hanya selepasnya elektron dari tempatnya akan diisi oleh elektron yang lain . Akan menjadi lain jika Kristal silicon tersebut dihubungkan pada sumber tegangan DC yang nampak seperti gambar 1.5 . elektron yang bermuatan negatif pada atom paling kiri yang paling dekat dengan kutub positif + akan tertarik oleh kutub positif dan terlepas dari tempatnya, setelah ditinggal elektron maka menjadi hole, elektron dari atom silicon yang ada disebelah kanannya juga akan lepas dan mengisi lubang disebelah kiri yang lebih dulu ditinggalkan elektronnya, demikian hal ini berlangsung terus menerus selama tegangan diberikan pada Kristal tersebut. Gambar 1.5 Pegerakan Elektron dan Hole pada kristal Silikon karena pengaruh medan listrik 9 Gambar 1.6 Gerakan elektron pada bahan semikonduktor Gambar 1.6 . di atas menjelaskan 2 perbedaan pergerakan elektron yang disebabkan oleh pemanasan dan yang diakibatkan oleh pemberian tegangan DC pada ujung ujungnya. Akibat dari pemanasan nampak pergerakan elektron tidak terarah, sedangkan pergerakan elektron yang disebabkan oleh pemberian tegangan atau medan listrik terarah dari kutub negatif ke kutub positif. U arus elekt ron arus hole Gambar 1.7 Gerakan elektron padasemikonduktor yang diberi tegangan Gerakan elektron bebas pada bahan semi konduktor bisa disearahkan dengan memberikan tegangan searah pada ujung-ujung elemen bahan semikonduktor. d Dopping Bahan Semikonduktor Daya hantar bahan semikonduktor sangat tergantung pada temperatur dan jenis bahan semikonduktor. Namun daya hantar bisa dibuat agar tidak tergantung dari temperatur maupun jenis bahan. Caranya adalah dengan sistem dopping. System dopping adalah memasukkan atom asing pada bahan semikonduktor, atom asing yang