Perbezaan Antara Semikonduktor Intrinsik Dan Ekstrinsik

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 08:40

Semikonduktor Intrinsik vs Ekstrinsik

Adalah luar biasa bahawa elektronik moden didasarkan pada satu jenis bahan, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang mempunyai kekonduksian antara konduktor dan penebat. Bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik bahkan sebelum penemuan diod semikonduktor dan transistor pada tahun 1940-an, tetapi selepas itu semikonduktor menemui aplikasi yang luas dalam bidang elektronik. Pada tahun 1958, penemuan rangkaian terpadu oleh instrumen Jack Kilby dari Texas meningkatkan penggunaan semikonduktor dalam bidang elektronik ke tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Sememangnya konduktor mempunyai sifat kekonduksian kerana pembawa cas percuma. Semikonduktor seperti itu, bahan, yang secara semula jadi menunjukkan sifat semikonduktor, dikenali sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pengembangan komponen elektronik canggih, semikonduktor ditingkatkan untuk berfungsi dengan kekonduksian yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau elemen, yang meningkatkan jumlah pembawa cas dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor seperti itu dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Lebih lanjut mengenai Semikonduktor Intrinsik

Kekonduksian bahan disebabkan oleh elektron yang dilepaskan ke jalur konduksi oleh pergolakan terma. Dalam kes semikonduktor intrinsik, bilangan elektron yang dibebaskan relatif lebih rendah daripada pada logam, tetapi lebih besar daripada pada penebat. Ini membolehkan kekonduksian arus yang sangat terhad melalui bahan. Apabila suhu bahan meningkat, lebih banyak elektron memasuki jalur konduksi, dan oleh itu kekonduksian semikonduktor juga meningkat. Terdapat dua jenis pembawa cas dalam semikonduktor, elektron yang dilepaskan ke pita valensi dan orbital kosong, lebih dikenali sebagai lubang. Bilangan lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik adalah sama. Kedua-dua lubang dan elektron menyumbang kepada aliran semasa. Apabila perbezaan potensi digunakan elektron bergerak ke arah potensi yang lebih tinggi dan lubang bergerak ke arah potensi yang lebih rendah.

Terdapat banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan ada juga unsur dan sebilangannya adalah sebatian. Silikon dan Germanium adalah unsur dengan sifat semikonduktor, sementara Gallium Arsenide adalah sebatian. Secara amnya elemen dalam kumpulan IV dan sebatian dari unsur kumpulan III dan V, seperti Gallium Arsenide, Aluminium Phosphide dan Gallium Nitride menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih lanjut mengenai Semikonduktor Ekstrinsik

Dengan menambahkan elemen yang berbeza, sifat semikonduktor dapat diperhalusi untuk melakukan arus lebih banyak. Proses penambahan dikenali sebagai doping sementara, bahan yang ditambahkan dikenali sebagai kekotoran. Kekotoran meningkatkan bilangan pembawa cas di dalam bahan, memungkinkan kekonduksian yang lebih baik. Berdasarkan pembawa yang dibekalkan, kekotoran dikelaskan sebagai akseptor dan penderma. Penderma adalah bahan yang mempunyai elektron yang tidak terikat dalam kisi, dan akseptor adalah bahan yang meninggalkan lubang pada kisi. Untuk semikonduktor kumpulan IV, unsur kumpulan III Boron, Aluminium bertindak sebagai akseptor, sementara unsur kumpulan V Fosfor dan arsenik bertindak sebagai penderma. Untuk semikonduktor kompaun kumpulan II-V, Selenium, Tellurium bertindak sebagai penderma, sementara Beryllium, Zinc dan Kadmium bertindak sebagai akseptor.

Sekiranya sebilangan atom akseptor ditambahkan sebagai kekotoran, bilangan lubang bertambah dan bahan mempunyai kelebihan pembawa cas positif daripada sebelumnya. Oleh itu, semikonduktor yang didoping dengan kekotoran akseptor disebut Semikonduktor Jenis Positif atau Jenis-P. Dengan cara yang sama, semikonduktor yang terkena kotoran penderma, yang meninggalkan bahan melebihi elektron, disebut semikonduktor Jenis Negatif atau Jenis-N.

Semikonduktor digunakan untuk mengeluarkan pelbagai jenis diod, transistor dan komponen yang berkaitan. Laser, sel Fotovoltaik (sel Suria), dan pengesan foto juga menggunakan semikonduktor.

Apakah perbezaan antara Semikonduktor Intrinsik dan Ekstrinsik?

Semikonduktor yang tidak didoping dikenali sebagai semikonduktor intrinsik, sementara bahan semikonduktor yang didoping dengan kekotoran dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik

Bilangan pembawa cas positif (lubang) dan pembawa cas negatif adalah sama dalam semikonduktor intrinsik, sementara dengan menambahkan kekotoran bilangan pembawa cas berubah; oleh itu tidak sama dengan semikonduktor ekstrinsik