semikonduktor

english semiconductor

ringkasan

  • sebuah konduktor yang dibuat dengan bahan semikonduktor
  • suatu zat sebagai germanium atau silikon yang konduktivitas listriknya antara antara logam dan isolator, konduktivitasnya meningkat dengan suhu dan di hadapan kotoran

Ikhtisar

Bahan semikonduktor memiliki nilai konduktivitas listrik yang jatuh antara konduktor - seperti tembaga, emas dll - dan isolator, seperti kaca. Resistensi mereka menurun dengan meningkatnya suhu mereka, yang merupakan perilaku yang berlawanan dengan logam. Sifat-sifat konduksi mereka dapat diubah dengan cara yang bermanfaat oleh pengenalan yang disengaja dan terkendali dari kotoran ("doping") ke dalam struktur kristal. Di mana dua daerah berbeda-doping ada di kristal yang sama, persimpangan semikonduktor dibuat. Perilaku pembawa muatan yang meliputi elektron, ion dan lubang elektron di persimpangan ini adalah dasar dioda, transistor dan semua elektronik modern.
Perangkat semikonduktor dapat menampilkan berbagai sifat yang berguna seperti melewatkan arus lebih mudah dalam satu arah daripada yang lain, menunjukkan ketahanan variabel, dan kepekaan terhadap cahaya atau panas. Karena sifat listrik dari bahan semikonduktor dapat dimodifikasi dengan doping, atau dengan penerapan medan listrik atau cahaya, perangkat yang terbuat dari semikonduktor dapat digunakan untuk amplifikasi, switching, dan konversi energi.
Konduktivitas silikon meningkat dengan menambahkan sejumlah kecil atom pentavalen (antimony, fosfor, atau arsen) atau trivalen (boron, gallium, indium) (~ bagian dalam 10). Proses ini dikenal sebagai doping dan menghasilkan semikonduktor dikenal sebagai semikonduktor doped atau ekstrinsik.
Pemahaman modern tentang sifat-sifat semikonduktor bergantung pada fisika kuantum untuk menjelaskan pergerakan pembawa muatan dalam kisi kristal. Doping sangat meningkatkan jumlah pembawa muatan dalam kristal. Ketika semikonduktor terdoping mengandung sebagian besar lubang bebas disebut "p-type", dan ketika mengandung sebagian besar elektron bebas dikenal sebagai "tipe-n". Bahan semikonduktor yang digunakan dalam perangkat elektronik didoping di bawah kondisi yang tepat untuk mengontrol konsentrasi dan daerah dopants tipe-p dan n-tipe. Suatu kristal semikonduktor tunggal dapat memiliki banyak daerah tipe-p dan tipe-n; persimpangan p-n antara daerah-daerah ini bertanggung jawab atas perilaku elektronik yang berguna.
Meskipun beberapa unsur murni dan banyak senyawa menampilkan sifat semikonduktor, silikon, germanium, dan senyawa galium adalah yang paling banyak digunakan dalam perangkat elektronik. Elemen dekat yang disebut "tangga metalloid", di mana metaloid berada di tabel periodik, biasanya digunakan sebagai semikonduktor.
Beberapa sifat bahan semikonduktor diamati sepanjang pertengahan 19 dan dekade pertama abad ke-20. Aplikasi praktis pertama dari semikonduktor dalam elektronik adalah pengembangan detektor cat-kumis tahun 1904, dioda semikonduktor primitif yang banyak digunakan pada penerima radio awal. Perkembangan dalam fisika kuantum pada gilirannya memungkinkan pengembangan transistor pada tahun 1947 dan sirkuit terpadu pada tahun 1958.
Dalam bahasa Inggris itu semikonduktor. Istilah umum untuk padatan yang konduktivitas listriknya pada suhu kamar memiliki nilai tengah (sekitar 10 (- /) 1 (0 /) hingga 10 3 Ω (- /) 1 · cm (- /) 1 ) antara konduktor dan isolator. . Sementara konduktivitas listrik dari logam menurun dengan meningkatnya suhu, konduktivitas listrik semikonduktor adalah 0 pada derajat 0 mutlak dan cepat meningkat dengan meningkatnya suhu. Dalam semikonduktor intrinsik seperti germanium dan silikon, bagian dari elektron yang terlibat dalam ikatan kovalen lolos oleh energi panas menjadi elektron bebas, setelah itu lubang tetap dan keduanya digerakkan oleh medan listrik untuk menghasilkan konduksi listrik. Ketika suhu naik, konduktivitas listrik meningkat karena energi panas meningkat dan elektron-elektronnya luntur meningkat. Ketika semikonduktor intrinsik diolah dengan jumlah jejak kotoran, itu disebut semikonduktor pengotor. Ketika boron atau galium trivalen (disebut akseptor) ditambahkan, elektron ikatan kovalen kekurangan untuk menghasilkan lubang (p-tipe semikonduktor), pentavalen Ketika arsenik atau antimon (donor) ditambahkan, elektron menjadi berlebihan dan elektron bebas dihasilkan (n -jenis semikonduktor). Karena pergerakan elektron bebas dan lubang dalam semikonduktor dapat dikendalikan oleh medan listrik, itu dapat digunakan dengan cara yang sama seperti tabung hampa udara, dan karena tidak memerlukan katoda panas dan vakum, ia memiliki banyak keuntungan seperti kekompakan dan daya tahan, Hal ini banyak diterapkan pada komponen elektronik seperti dioda dan transistor, bukan tabung vakum. Semikonduktor yang menyerap energi cahaya dan menghasilkan elektron dan lubang digunakan untuk sel fotovoltaik dan sel surya . → pn junction / IC / LSI
→ Barang-barang terkait n-tipe semikonduktor | operator | silikon (silikon) | elektron bebas | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. konduktor | keramik khusus | doping | Perjanjian semikonduktor Jepang-AS | karbon baru | pencemaran teknologi tinggi | light emitting diode | sirkuit terpadu semikonduktor | p-type semiconductor | nonkonduktor | senyawa klorin organik | semikonduktor organik