TEORI SEMIKONDUKTOR

A. STRUKTUR ATOM
Struktur atom adalah satuan yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral. Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.

berikut adalah struktur atom :

Atom Silikon memiliki 14 proton dalam intinya, 2 elektron bergerak pada orbit pertama, 8 elektron pada orbit kedua dan 4 elektron pada orbit terluar/orbit valensi. Sedangkan Atom Germanium memiliki 32 proton dalam intinya, 2 elektron bergerak pada orbit pertama, 8 elektron pada orbit kedua, 18 elektron pada orbit ketiga, dan 4 elektron pada orbit terluar/orbit valensi. Pada kedua atom orbit terluarnya terdiri dari 4 elektron disebut juga atom atau elemen tetravalent (mempunyai 4 elektron valensi).

B. JARI – JARI ORBITAL

Jari-jari orbital adalah elektron dapat bergerak dalam orbit dengan jari – jari yang berbeda sesuai dengan kecepatan yang dimiliki.

C.LEVEL ENERGI

Energi diperlukan untuk memindahkan elektron dari orbit yang lebih kecil ke orbit yang lebih besar. Makin besar orbit elektron makin besar pula energi potensial yang berkenaan dengan inti.

D. IKATAN KOVALEN

Ikatan kovalen sejenis ikatan kimia yang memiliki karakteristik berupa pasangan elektron yang saling terbagi (pemakaian bersama elektron) di antara atom-atom yang berikatan. 

E. Pita Energi ( Energy Bands )

Ketika atom membentuk kristal, orbit elektron bukan hanya dipengaruhi oleh muatan dalam atomnya sendiri tapi juga oleh inti dan elektron atom lain dalam kristal.

F. NOL MUTLAK

Elektron orbit terdalam terkubur di dalam atom, sedangkan elektron orbit terluar me-rupakan bagian dari ikatan kovalen dan tidak dapat putus tanpa menerima energi dari luar. Oleh sebab itu pada suhu nol mutlak, kristal silikon berlaku seperti isolator yang sempurna.

G. KONDUKSI DALAM KRISTAL

 Orbit – orbit dalam pita konduksi sangat besar sehingga penarikan inti diabaikan. Jika elektron dapat diangkat ke pita konduksi maka elektron tersebut dapat bergerak bebas dan elektron – elektron yang berada di pita konduksi sering kali disebut dengan elektron bebas (free electron).

H. DIATAS NOL MUTLAK

Dengan menaikkan suhu di atas nol mutlak akan menyababkan terputusnya beberapa ikatan kovalen. Energi panas akan memukul elektron ke dalam pita konduksi sehingga kita mendapatkan elektron pada pita konduksi dalam jumlah terbatas yang dilambangkan oleh tanda negatif.

I. REKOMBINASI 

Rekombinasi adalah Penggabungan antara elektron pita konduksi dan hole disebut rekombinasi. Jika terjadi rekombinasi maka hole tidak bergerak kemana – mana tetapi akan lenyap.

J. DOPING DAN JENIS SEMIKONDUKTOR

Doping berarti penambahan atom – atom impuritas ( non tetravalent ) pada kristal untuk menambah jumlah elektron bebas maupun hole. Kristal yang sudah didoping disebut semi konduktor ekstrinsik.

Jenis semikonduktor :

1. Semikonduktor type N "Disebut type N karena jumlah elektron lebih banyak daripada hole"
2. SEMIKONDUKTOR TYPE P "Disebut type N karena jumlah elektron lebih banyak daripada hole."

K. Komponen Elektronika

Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya

 Contoh : resistor, induktor, kapasitor

 Komponen aktif ialah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

 Contoh : dioda, transistor, IC

L. RESISTOR

 Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Fungsi dasar resistor dalam rangkaian Listrik adalah sebagai pembatas arus.

KAPASITOR

Kapasitor adalah elemen rangkaian yang juga seperti induktor yang menyimpan dan mengembalikan energi, dimana di dalam kapasitor penyimpanan berlangsung di dalam medan listrik.

Satuan dari nilai Kapasitor adalah Farad ( F )

Lambang Kapasitor :

M. INDUKTOR

Kumparan (induktor) adalah sebuah elemen rangkaian yang menyimpan energi selama satu periode waktu tertentu dan pengembaliannya selama periode waktu yang lain sedemikian rupa sehingga daya rata-rata adalah nol.

Satuan dari nilai induktor adalah Henry ( H ).

Lambang induktor :