Semi konduktor

7:56:00 AM

Bahan semi konduktor seperti silikon, jumlah elektron valensinya adalah 4 buah. Keempat elektron valensi ini akan berikatan dengan elektron disekelilingnya, sehingga membentuk ikatan kovalen dan ion-ion atom tetangganya. Pada suhu yang sangat rendah, struktur atom semikonduktor divisualisasikan seperti pada gambar berikut.

Pada ikatan kovalen elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom yang lain. Dengan demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator. Ini terjadi karena tidak ada elektron yang dapat berpindah untuk menghantarkan listrik.

Ada beberapa ikatan kovalen yang lepas karena energi pana, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari ikatannya. Hal ini terjadi pada suhu kamar. Namun, hanya sejumlah kecil elektron saja yang dapat terlepas, sehingga tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.

Dengan demikian, tidak berarti bahan semikonduktor sama sekali tidak bisa menghantarkan listrik. Jika diberi energi panas, maka elektron valensin yang bebas dari ikatannya akan semakin banyak. Jika energi panas tersebut cukup kuat untuk memisahkan elektron dari ikatan kovalen maka elektron tersebut menjadi bebas atau disebut dengan elektron bebas. Pada suhu ruang terdapat kurang lebih 1,5 x 10¹⁰ elektron bebas dalam 1 cm³ bahan silikon murni(intrinsik) dan 2,5 x10¹³ elektron bebas pada germanium. Semakin besar energi panas yang diberikan, maka semakin banyak jumlah elektron bebas yang keluar dari ikatan kovalen, dengan kata lain konduktivitas bahan meningkat.