Perbedaan Antara Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik

Semikonduktor Intrinsik vs Ekstrinsik

Sungguh luar biasa bahwa elektronik modern didasarkan pada satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang memiliki konduktivitas antara antara konduktor dan isolator. Bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik bahkan sebelum penemuan dioda semikonduktor dan transistor pada tahun 1940-an, tetapi setelah itu semikonduktor menemukan aplikasi yang luas di bidang elektronik. Pada tahun 1958, penemuan sirkuit terintegrasi oleh Jack Kilby dari instrumen Texas meningkatkan penggunaan semikonduktor di bidang elektronik ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya..

Semikonduktor secara alami memiliki sifat konduktivitas karena pembawa muatan gratis. Semikonduktor semacam itu, suatu bahan, yang secara alami menunjukkan sifat semikonduktor, dikenal sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pengembangan komponen elektronik canggih, semikonduktor ditingkatkan untuk melakukan dengan konduktivitas yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau elemen, yang meningkatkan jumlah pembawa muatan dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor semacam itu dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Lebih lanjut tentang Semikonduktor Intrinsik

Konduktivitas bahan apa pun disebabkan oleh elektron yang dilepaskan ke pita konduksi oleh agitasi termal. Dalam kasus semikonduktor intrinsik, jumlah elektron yang dilepaskan relatif lebih rendah daripada di logam, tetapi lebih besar daripada di isolator. Hal ini memungkinkan konduktivitas arus yang sangat terbatas melalui bahan. Ketika suhu bahan meningkat, lebih banyak elektron memasuki pita konduksi, dan karenanya konduktivitas semikonduktor juga meningkat. Ada dua jenis pembawa muatan dalam semikonduktor, elektron yang dilepaskan ke pita valensi dan orbital kosong, lebih dikenal sebagai lubang. Jumlah lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik sama. Lubang dan elektron berkontribusi pada aliran saat ini. Ketika perbedaan potensial diterapkan elektron bergerak menuju potensial lebih tinggi dan lubang bergerak menuju potensial lebih rendah.

Ada banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan beberapa adalah elemen dan beberapa adalah senyawa. Silikon dan Germanium adalah elemen dengan sifat semikonduktor, sedangkan Gallium Arsenide adalah senyawa. Umumnya unsur dalam kelompok IV dan senyawa dari unsur kelompok III dan V, seperti Gallium Arsenide, Aluminium Phosphide dan Gallium Nitride menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih lanjut tentang Semikonduktor Ekstrinsik

Dengan menambahkan elemen yang berbeda, sifat semikonduktor dapat disempurnakan untuk melakukan lebih banyak arus. Proses penambahan dikenal sebagai doping sementara, bahan yang ditambahkan dikenal sebagai kotoran. Kotoran meningkatkan jumlah pembawa muatan di dalam material, memungkinkan konduktivitas yang lebih baik. Berdasarkan pengangkut yang disediakan, pengotor diklasifikasikan sebagai akseptor dan donor. Donor adalah bahan yang memiliki elektron tidak terikat di dalam kisi, dan akseptor adalah bahan yang meninggalkan lubang di kisi. Untuk semikonduktor grup IV, elemen grup III Boron, Aluminium bertindak sebagai akseptor, sedangkan grup V elemen Fosfor dan arsenik bertindak sebagai donor. Untuk semikonduktor majemuk kelompok II-V, Selenium, Tellurium bertindak sebagai donor, sedangkan Berilium, Seng, dan Cadmium bertindak sebagai akseptor.

Jika sejumlah atom akseptor ditambahkan sebagai pengotor, jumlah lubang meningkat dan bahan memiliki kelebihan pembawa muatan positif dari sebelumnya. Oleh karena itu, semikonduktor yang diolah dengan pengotor akseptor disebut Semikonduktor tipe-positif atau tipe-P. Dengan cara yang sama semikonduktor yang didoping dengan pengotor donor, yang meninggalkan bahan lebih dari elektron, disebut tipe negatif atau semikonduktor tipe-N.

Semikonduktor digunakan untuk memproduksi berbagai jenis dioda, transistor, dan komponen terkait. Laser, sel fotovoltaik (sel surya), dan detektor foto juga menggunakan semikonduktor.

Apa perbedaan antara Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik?

• Semikonduktor yang tidak didoping dikenal sebagai semikonduktor intrinsik, sedangkan bahan semikonduktor yang didoping dengan pengotor dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.

• Jumlah pembawa muatan positif (lubang) dan pembawa muatan negatif sama dalam semikonduktor intrinsik, sementara dengan menambahkan pengotor, jumlah pembawa muatan diubah; karenanya tidak sama dalam semikonduktor ekstrinsik.

• Semikonduktor intrinsik memiliki konduktivitas yang relatif lebih rendah daripada semikonduktor ekstrinsik.