teknik kimia semikonduktor
“MAKALAH PROSES PEMBUATAN SEMIKONDUKTOR”
SMKN 1 GUNUNG PUTRI
Disusunoleh :
Anita Maulidina
Daril Eka Dara
Rizal Juliano
Wiri Astuti
Yoga Adi Prasetya
Kelas : XI kimia 2
Program studi keahlian : Kimia Industri
PEMERINTAH KABUPATEN BOGOR
DINAS PENDIDIKAN
SMK NEGERI 1 GUNUNG PUTRI
BIDANG STUDI KEAHLIAN : TEKNOLOGI DAN REKAYASA
Jalan Barokah No. 06 Desa Wanaherang Kecamatan Gunung Putri Cibinong 16965
Telepon / Fax : 021 8673310 E-mail : smkn1gnp@smkn1gnputri.sch.id
Website : http//www.smkn1gnputri.sch.id
2014
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan Puji Syukur Kehadirat Allah Subhanallahuwataala, atas segala bimbingan, kuasa dan izin - Nya, penulis dapat memperoleh kekuatan dan kesehatan sehingga penulis bisa menyelesaikan makalah yang berjudul “PROSES PEMBUATAN SEMIKONDUKTOR” Kami menyadari betul, tanpa bantuan berbagai pihak tugas
ini tidak mungkin dapat diselesaikan , melalui kesempatan ini Kami ingin menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak- pihak yang telah membantu dalam proses penuyusunan tugas ini sehingga dapat mengahasilkan sebuah tugas yang sederhana.
Disadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih banyak kesalahan dan kekurangan
baik dari segi penyusunan kalimat maupun bahasanya. untuk itu diharapkan apabila ada
kesalahan atau ketidaksesuaian bahasa dalam penulisan ini diharapkan koreksi yang konstruktif dari penyempurnaan makalah ini.
Terakhir diharapkan semoga tugas ini dapat diterima dan bermanfaat bagi pihakpihak lain.
Bogor,Agustus 2014
i
ADAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................................................................
DAFTAR ISI.................................................................................................................................
PENDAHULUAN.........................................................................................................................
1.
2.
3.
4.
5.
PENGERTIAN SEMIKONDUKTOR..........................................................................
BAHAN PEMBUAT SEMIKONDUKTOR................................................................
PIRANTI SEMKONDUKTOR....................................................................................
PENUTUP……………………………………………………………………………
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………….
PENDAHULUAN
1.
Pengertiansemikonduktor
Semikonduktor adalah material yang bahan konduktivitas (daya hantar listriknya)
berada di antara konduktor dan isolator. Konduktor banyak mengandung elektron
bebas. Semikonduktor merupakan material zat padat yang memiliki harga resistivitas antara 10-5 – 105 Ω/cm. Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen
elektronika seperti dioda, transistor,dan IC (integrated circuit).
2. Bahan pembuat semikonduktor
BahanPembuatSemikonduktor Material-material yang banyakdipelajaridanditelitiadalah material paduandarigolonganII- VI atau III-V sepertidalamtabelperiodik.Material-material paduantersebutmasing-masingmemilikicirikhasdankeunikantersendiri.Gambar: Unsur-unsur yang banyakdigunakansebagaibahansemikonduktor.
Tetapi berdasarkan jenis muatan pembawanya dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:
1) SemikonduktorIntrinsik
Bahansemikonduktormurni (belumdibericampuran/pengotoran) dimanajumlahelektronbebasdanholenyaadalahsamasehinggamemungkinkanperpindahanmuatan. Contoh yang paling seringditemuiuntuksemikonduktorjenisiniyaitu Germanium danSilikon.
a. Germanium (Ge)
Germanium merupakansalahsatubahan semi konduktor yang banyakdipakai.
Germanium diperolehsebagaiserbukberwarnakelabumelalui proses kimia,
yaitudenganmereduksi germanium oksida. SelainitujugadapatdiperolehdaripemurnianKadmiumdanseng.
Germanium adalahbahan semi konduktor yang bervalensi 4 danmempunyaisusunansepertikarbonatausilikon.Padatemperatur yang rendah, bahan semi konduktorinibersifatsebagai isolator, kemudianpadasuhu yang cukuptinggi, bahaniniberubahsifatnyamenjadibahanpenghantar yang baik. Germanium merupakan-
bahan yang sangatluaspemakaianyadidalampembuatan rectifier, transistor, danperalatansemikonduktor yang lain.
b. Silikon (Si)
Silikontidakditemukandalambentukaslinya, akantetapiditemukandalambentuksilika
yang direduksidengankokasdankemudiandimurnikandengan converter, menghasilkanSiOatauSiHCl
Sifat-sifatsilikon :
· Mempunyaimobilitas yang tinggi
· Konstantadielektriknyakecil
· Konduktivitastermis yang besar
· Disipasipanas yang baik.
·Impurityionizationenergy yang sangatkecilSilikonbanyakdigunakansebagaibahan
semi konduktor, misalnyasebagaidiodarectifier, thyristor (SCR), dan lain-lain
2) Semikonduktor ekstrinsik
SemikonduktorEkstrinsikDiperolehdengandimasukkansedikitketidakmurnian (doping), Pemberian doping dimaksudkanuntukmendapatkanelektronvalensibebasdalamjumlahlebihbanyakdanpermanen, yang diharapkanakandapatmengahantarkanlistrik. Akibat doping inimakahambatanjenissemikonduktormengalamipenurunan.Semikonduktorjenisiniterdiridarisemikonduktortipe-Pdantipe-N.
a. Tipe-P
Apabila atom semi konduktorintrinsik yang bervalensi 4, didopingdengan atom
yang bervalensi 3, makapadapencampuraniniakanterjadikekuranganelektronatauakanterdapatlubang (hole). Sepertihalnyapadatipe-N semikonduktor, maka
doping inidilakukandenganpemanasan, sehinggasetiap atom dapatmenyesuaikandirinyadenganbaikdanakanmembentukkristal. Atom yang menyebabkantimbulnya hole dalamsusunankristaldisebut atom acceptor, danjenisbahannyadinamakanTipe-P semikonduktor. Ada duapembawamuatanpadaTipe-P semi konduktor,
yaitu:HolesebagaimajoritycarrierdanElektronsebagaiminoritycarrier
b. Tipe-N
Apabila atom semi konduktorintrinsik yang bervalensiempatdidopingdengan atom
lain yang valensinyalebihtinggi (misalnyavalensi 5), makamolekulbahancampurantersebutakanmengalamikelebihansatuelektron, selanjutnyaelektroninimerupakanelektronbebas. DalamTipe-N dapatdiperolehduapembawamuatan, yaitu:ElektronsebagaimajoritycarrierdanHolesebagaiminoritycarrier.
3. Piranti semikonduktor
Beberapadaripirantisemikonduktorantaralain :
p
t
s
S
ljb
k
a
u
n
e
ir
c
m
o
h
g
(
d
w
q
)
y
.D
, –
Diode Pertemuan PN
Diode Pertemuan PN Adalahpertemuan pn yang pada kedua sisinya dilekatkan
logam (metalurgical bond) sehingga terdapat dua ujung logam yang merupakan
terminal atau elektrode, yakni anode pada sisi p dan katode pada sisi n.
Transistor
adalahkomponenElektronikaterbuatdarialatsemikonduktor yang banyak di pakaisebagaipenguat, pemotong (switching), stabilisasitegangan, modulasisinyaldanmasihbanyaklagifungsilainnya. Pengertian Transistor, padaalatsemikonduktormempunyai
3 elektroda (triode), yaitudasar (base), pengumpul (collector) danpemancar (emitter).
Cara membuat trasistor secara manual:
io
.
a
D
G
b
lm
n
u
k
t
e
g
c
s
r
d
p
(
h
w
)
f
S
jy
H
I
ik
b
t
a
u
n
m
g
e
s
r
p
lh
d
o
c
j.
L
(
)
lp
e
t
a
B
k
n
is
d
h
r
ju
b
m
o
y
g
(
)
,
.
D
w
Thermistor
Thermistor adalah komponen elektronika yang sensitif terhadap perubahan temperatur, seperti
sebuah resistor tetapi nilai tahanannya dapat berubah mengikuti perubahan temperatur/suhu.
Materi yang digunakan dalam pembuatan sebuah thermistor umumnya keramik atau polimer.
Thermistor sendiri di bagi menjadi 2:
1. NTC : Negatif Temperatur Coefficient
2. PTC : Positif Temperatur Coefficient
PTC
SCR (silicone controlled rectifier)
Silicon Controlled Rectifier atau disingkat SCR adalah suatu jenis dioda yang
dapat menjadi konduktor atau penghantar apabila diberikan arus pemicu atau
arus kemudi. SCR biasa disebut juga dengan istilah thyristor.
IC (Integreted Circuit)
Integrated Circuit (IC) adalahsuatukomponenelektronik yang dibuatdaribahan
semi konduktor, dimana IC merupakangabungandaribeberapakomponenseperti
Resistor, Kapasitor, Diodadan Transistor yang telahterintegrasimenjadisebuahrangkaianberbentuk chip kecil, IC digunakanuntukbeberapakeperluanpembuatanperalatanelektronik agar mudahdirangkaimenjadiperalatan yang berukuranrelatifkecil.
IC terbentukdaribahansemikonduktor.Dalamdunia assembly IC, semikonduktortersebutdibentukdalamsuatupiringan yang besar.Pringantersebutdisebut wafer.
Wafer iniberisiratusanotakdari IC.
Proses pembuatan IC:
PENUTUP
A.KESIMPULAN
Semikonduktor merupakan bahan yang daya hantar listriknya berada di antara konduktor
dan isolator
DAFTAR PUSTAKA
http://www.sharemyeyes.com/2013/07/pembuatan-sirkuit-terpaduic.html#ixzz3Byb4yqLP
http://muhammad-supriyanto.blogspot.com/2013/07/membuat-transistordan-fototransistor.html
SMKN 1 GUNUNG PUTRI
Disusunoleh :
Anita Maulidina
Daril Eka Dara
Rizal Juliano
Wiri Astuti
Yoga Adi Prasetya
Kelas : XI kimia 2
Program studi keahlian : Kimia Industri
PEMERINTAH KABUPATEN BOGOR
DINAS PENDIDIKAN
SMK NEGERI 1 GUNUNG PUTRI
BIDANG STUDI KEAHLIAN : TEKNOLOGI DAN REKAYASA
Jalan Barokah No. 06 Desa Wanaherang Kecamatan Gunung Putri Cibinong 16965
Telepon / Fax : 021 8673310 E-mail : smkn1gnp@smkn1gnputri.sch.id
Website : http//www.smkn1gnputri.sch.id
2014
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan Puji Syukur Kehadirat Allah Subhanallahuwataala, atas segala bimbingan, kuasa dan izin - Nya, penulis dapat memperoleh kekuatan dan kesehatan sehingga penulis bisa menyelesaikan makalah yang berjudul “PROSES PEMBUATAN SEMIKONDUKTOR” Kami menyadari betul, tanpa bantuan berbagai pihak tugas
ini tidak mungkin dapat diselesaikan , melalui kesempatan ini Kami ingin menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak- pihak yang telah membantu dalam proses penuyusunan tugas ini sehingga dapat mengahasilkan sebuah tugas yang sederhana.
Disadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih banyak kesalahan dan kekurangan
baik dari segi penyusunan kalimat maupun bahasanya. untuk itu diharapkan apabila ada
kesalahan atau ketidaksesuaian bahasa dalam penulisan ini diharapkan koreksi yang konstruktif dari penyempurnaan makalah ini.
Terakhir diharapkan semoga tugas ini dapat diterima dan bermanfaat bagi pihakpihak lain.
Bogor,Agustus 2014
i
ADAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................................................................
DAFTAR ISI.................................................................................................................................
PENDAHULUAN.........................................................................................................................
1.
2.
3.
4.
5.
PENGERTIAN SEMIKONDUKTOR..........................................................................
BAHAN PEMBUAT SEMIKONDUKTOR................................................................
PIRANTI SEMKONDUKTOR....................................................................................
PENUTUP……………………………………………………………………………
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………….
PENDAHULUAN
1.
Pengertiansemikonduktor
Semikonduktor adalah material yang bahan konduktivitas (daya hantar listriknya)
berada di antara konduktor dan isolator. Konduktor banyak mengandung elektron
bebas. Semikonduktor merupakan material zat padat yang memiliki harga resistivitas antara 10-5 – 105 Ω/cm. Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen
elektronika seperti dioda, transistor,dan IC (integrated circuit).
2. Bahan pembuat semikonduktor
BahanPembuatSemikonduktor Material-material yang banyakdipelajaridanditelitiadalah material paduandarigolonganII- VI atau III-V sepertidalamtabelperiodik.Material-material paduantersebutmasing-masingmemilikicirikhasdankeunikantersendiri.Gambar: Unsur-unsur yang banyakdigunakansebagaibahansemikonduktor.
Tetapi berdasarkan jenis muatan pembawanya dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:
1) SemikonduktorIntrinsik
Bahansemikonduktormurni (belumdibericampuran/pengotoran) dimanajumlahelektronbebasdanholenyaadalahsamasehinggamemungkinkanperpindahanmuatan. Contoh yang paling seringditemuiuntuksemikonduktorjenisiniyaitu Germanium danSilikon.
a. Germanium (Ge)
Germanium merupakansalahsatubahan semi konduktor yang banyakdipakai.
Germanium diperolehsebagaiserbukberwarnakelabumelalui proses kimia,
yaitudenganmereduksi germanium oksida. SelainitujugadapatdiperolehdaripemurnianKadmiumdanseng.
Germanium adalahbahan semi konduktor yang bervalensi 4 danmempunyaisusunansepertikarbonatausilikon.Padatemperatur yang rendah, bahan semi konduktorinibersifatsebagai isolator, kemudianpadasuhu yang cukuptinggi, bahaniniberubahsifatnyamenjadibahanpenghantar yang baik. Germanium merupakan-
bahan yang sangatluaspemakaianyadidalampembuatan rectifier, transistor, danperalatansemikonduktor yang lain.
b. Silikon (Si)
Silikontidakditemukandalambentukaslinya, akantetapiditemukandalambentuksilika
yang direduksidengankokasdankemudiandimurnikandengan converter, menghasilkanSiOatauSiHCl
Sifat-sifatsilikon :
· Mempunyaimobilitas yang tinggi
· Konstantadielektriknyakecil
· Konduktivitastermis yang besar
· Disipasipanas yang baik.
·Impurityionizationenergy yang sangatkecilSilikonbanyakdigunakansebagaibahan
semi konduktor, misalnyasebagaidiodarectifier, thyristor (SCR), dan lain-lain
2) Semikonduktor ekstrinsik
SemikonduktorEkstrinsikDiperolehdengandimasukkansedikitketidakmurnian (doping), Pemberian doping dimaksudkanuntukmendapatkanelektronvalensibebasdalamjumlahlebihbanyakdanpermanen, yang diharapkanakandapatmengahantarkanlistrik. Akibat doping inimakahambatanjenissemikonduktormengalamipenurunan.Semikonduktorjenisiniterdiridarisemikonduktortipe-Pdantipe-N.
a. Tipe-P
Apabila atom semi konduktorintrinsik yang bervalensi 4, didopingdengan atom
yang bervalensi 3, makapadapencampuraniniakanterjadikekuranganelektronatauakanterdapatlubang (hole). Sepertihalnyapadatipe-N semikonduktor, maka
doping inidilakukandenganpemanasan, sehinggasetiap atom dapatmenyesuaikandirinyadenganbaikdanakanmembentukkristal. Atom yang menyebabkantimbulnya hole dalamsusunankristaldisebut atom acceptor, danjenisbahannyadinamakanTipe-P semikonduktor. Ada duapembawamuatanpadaTipe-P semi konduktor,
yaitu:HolesebagaimajoritycarrierdanElektronsebagaiminoritycarrier
b. Tipe-N
Apabila atom semi konduktorintrinsik yang bervalensiempatdidopingdengan atom
lain yang valensinyalebihtinggi (misalnyavalensi 5), makamolekulbahancampurantersebutakanmengalamikelebihansatuelektron, selanjutnyaelektroninimerupakanelektronbebas. DalamTipe-N dapatdiperolehduapembawamuatan, yaitu:ElektronsebagaimajoritycarrierdanHolesebagaiminoritycarrier.
3. Piranti semikonduktor
Beberapadaripirantisemikonduktorantaralain :
p
t
s
S
ljb
k
a
u
n
e
ir
c
m
o
h
g
(
d
w
q
)
y
.D
, –
Diode Pertemuan PN
Diode Pertemuan PN Adalahpertemuan pn yang pada kedua sisinya dilekatkan
logam (metalurgical bond) sehingga terdapat dua ujung logam yang merupakan
terminal atau elektrode, yakni anode pada sisi p dan katode pada sisi n.
Transistor
adalahkomponenElektronikaterbuatdarialatsemikonduktor yang banyak di pakaisebagaipenguat, pemotong (switching), stabilisasitegangan, modulasisinyaldanmasihbanyaklagifungsilainnya. Pengertian Transistor, padaalatsemikonduktormempunyai
3 elektroda (triode), yaitudasar (base), pengumpul (collector) danpemancar (emitter).
Cara membuat trasistor secara manual:
io
.
a
D
G
b
lm
n
u
k
t
e
g
c
s
r
d
p
(
h
w
)
f
S
jy
H
I
ik
b
t
a
u
n
m
g
e
s
r
p
lh
d
o
c
j.
L
(
)
lp
e
t
a
B
k
n
is
d
h
r
ju
b
m
o
y
g
(
)
,
.
D
w
Thermistor
Thermistor adalah komponen elektronika yang sensitif terhadap perubahan temperatur, seperti
sebuah resistor tetapi nilai tahanannya dapat berubah mengikuti perubahan temperatur/suhu.
Materi yang digunakan dalam pembuatan sebuah thermistor umumnya keramik atau polimer.
Thermistor sendiri di bagi menjadi 2:
1. NTC : Negatif Temperatur Coefficient
2. PTC : Positif Temperatur Coefficient
PTC
SCR (silicone controlled rectifier)
Silicon Controlled Rectifier atau disingkat SCR adalah suatu jenis dioda yang
dapat menjadi konduktor atau penghantar apabila diberikan arus pemicu atau
arus kemudi. SCR biasa disebut juga dengan istilah thyristor.
IC (Integreted Circuit)
Integrated Circuit (IC) adalahsuatukomponenelektronik yang dibuatdaribahan
semi konduktor, dimana IC merupakangabungandaribeberapakomponenseperti
Resistor, Kapasitor, Diodadan Transistor yang telahterintegrasimenjadisebuahrangkaianberbentuk chip kecil, IC digunakanuntukbeberapakeperluanpembuatanperalatanelektronik agar mudahdirangkaimenjadiperalatan yang berukuranrelatifkecil.
IC terbentukdaribahansemikonduktor.Dalamdunia assembly IC, semikonduktortersebutdibentukdalamsuatupiringan yang besar.Pringantersebutdisebut wafer.
Wafer iniberisiratusanotakdari IC.
Proses pembuatan IC:
PENUTUP
A.KESIMPULAN
Semikonduktor merupakan bahan yang daya hantar listriknya berada di antara konduktor
dan isolator
DAFTAR PUSTAKA
http://www.sharemyeyes.com/2013/07/pembuatan-sirkuit-terpaduic.html#ixzz3Byb4yqLP
http://muhammad-supriyanto.blogspot.com/2013/07/membuat-transistordan-fototransistor.html