Elektronika Dasar
9-3 Gambar 9.3 Orbit atom
Atom germanium intinya memiliki 32 proton, memiliki empat pita orbit. Pita orbit pertama paling dalam mengorbit 2 elektron, pita orbit kedua diisi oleh 8 elektron,
pita orbit ketiga mengorbit 18 elektron dan pita orbit keempat atau terluar diisi oleh 4 elektron. Germanium memiliki konfigurasi elektron 2 – 8 – 18 - 4.
9.3. Semikonduktor Tipe N
Sudah dijelaskan atom silikon dengan 14 proton, memiliki konfigurasi 2-8-4.
Untuk menjadikan atom silikon menjadi tipe N harus di doping, yaitu
menambahkan suatu atom yang memiliki lima atom valensi pentavalent, diantara
empat atom silikon tetangganya. Dengan penambahan atom pentavalent
konfigurasi menjadi berubah, karena empat atom akan saling berpasangan
dan satu atom sisa yang tidak memiliki pasangan atau kelebihan satu elektron.
Kondisi ini kita sebut atom silikon yang sudah didoping menjadi silikon
semikonduktor tipe N yang berarti
negatif. Atom pentavalent disebut sebagai atom donor, yaitu arsen, antimon, dan
posfor
gambar-9.4 .
Gambar 9.4: Semikonduktor Tipe N
Di unduh dari : Bukupaket.com
Elektronika Dasar
9-4
9.4. Semikonduktor Tipe P
Untuk mendapatkan semikonduktor tipe P artinya kita membuat atom silikon memiliki
hole , dengan cara memberikan doping
atom yang memiliki tiga elektron trivalent, pada empat atom tetangganya. Karena
atom trivalent memiliki tiga elektron, sehingga dari empat pasangan yang ada
hanya tujuh elektron yang berjalan dalam orbit valensinya.
Dengan kata lain sebuah hole akan muncul dalam setiap atom trivalent . Atom silikon
yang didoping dengan atom trivalent akan menghasilkan hole, dan inilah yang kita
sebut dengan
semikonduktor tipe P atau
positif. Atom trivalent disebut sebagai atom
akseptor , yaitu aluminium, boron dan
gallium gambar-9.5.
9.5. Juntion PN
Semikonduktor tipe-P yang disambungkan dengan semikonduktor tipe-N, selanjutnya daerah dimana tipe-P bertemu tipe-N disebut Juntion PN
gambar- 9.6
. Telah dijelaskan bahwa semikonduktor tipe-P memiliki kelebihan elektron, sementara semikonduktor tipe-N memiliki hole. Elektron dari tipe-N cenderung
untuk menyebar dan memasuki hole yang ada di tipe-P, maka hole akan lenyap dan elektron pita konduksi menjadi elektron pita valensi.
Gambar 9.6 : Sambungan PN Gambar 9.5:
Semikonduktor Tipe P
Di unduh dari : Bukupaket.com
Elektronika Dasar
9-5 Tanda positif berlingkaran dinamakan
ion positif , dan tanda berlingkaran negatif
disebut ion negatif
. Tiap pasang ion positif dengan ion negatif disebut dipole, daerah di sekitar juntion
PN akan dikosongkan dari muatan-muatan yang bergerak. Kita sebut daerah yang kosong muatan ini dengan lapisan pengosongan
depletion layer . Dari
prinsip juntion PN ini selanjutnya menjadi dasar bagi pembuatan komponen semikonduktor seperti, Diode, Transistor, thyristor, GTO dsb.
