Semikonduktor

            Semikonduktor merupakan bahan padat yang mempunyai sifat konduktivitas antara bahan konduktor dengan konduktivitas yang tinggi dan isolator dengan konduktivitas rendah. Konduktivitas semikonduktor bervariasi terhadap temperatur, jumlah ketidakmurnian dalam semikonduktor atau berubah karena menyerap energi photon dalam proses penyinaran cahaya.

            Pada konduktor logam pita konduksi hanya terisi sebagian dan elektron dapat dengan mudah melewati energi gap bila mendapatkan energi dari medan luar, sehingga menghasilkan konduktibitas tinggi. Sedangkan pada beberapa logam divalen, dua pita energi tertinggi saling tumpang tindih yang menghasilkan sifat konduktivitas berbeda.

Dengan isolator, pita energi konduksi tidak terisi sedangkan pita valensi terisi penuh dengan elektron. Pemisah antara pita konduksi dan pita valensi yang sangat besar di banding dengan energi termal rata rata suatu elektron (kT). Pada temperatur ruang, kT bernilai sekitar ( 1/40 ) eV, dengan energi gap pada bahan isolator E_g ≡ 4 eV, sehinggan sangat sedikit elektron yang dapat terpengaruh terhadap energi luar dan tidak menimbulkan sifat menghantar.

Bahan smikonduktor intrinsik ( tanpa doping/ ketidakmurnian ) kondisinya seperti pada isolator, pada temperatur ruang pita konduksi kosong sedangkan pita valensi terisi penuh dengan elektron. Bedanya pada semikonduktor energi gapnya cukup kecil sekitar ( 1 eV ), sehingga elektron mudah tereaksitasi karena penambahan temperatur ( energi ) pada bahan. Konsentrasi elektron dalam pita konduksi sama dengan konsentrasi lubang ( hole ) dalam pita valensi,

n = p = n_i

dengan n_i ≡ konsentrasi intrinsik, nilainya bervariasi secara eksponensial terhadap temperatur

suatu bahan semikonduktor bila setelah di doping dengan bahan semikondoktor lain yang memiliki jumlah elektron dalam pita valensi yang berbeda, maka terjadi dominasi antara elektron atau lubang tergantung pada dopant ( bahan untuk doping pembentuk ketidakmurnian ). Bila jumlah elektron pembawa lebih banyak dari jumlah lubang pembawa maka semikonduktor ini dikenal dengan semikonduktor tipe-n, sebaliknya bila lubang pembawa lebih banyak dari elektron pembawa disebut dengan tipe-p. Dalam semikonduktor yang terdoping, konsentrasi pembawa tidak sama, dan bahan seperti ini dikatakan sebagai semikondutor ekstrinsik.