SEMIKONDUKTOR TIPE N

Pada pembahasan mengenai bahan semikonduktor ekstrinsik telah disinggung bahwa terdapat dua jenis bahan semikonduktor ekstrinsik yaitu semikonduktor tipe N dan tipe P. Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Pada bahan semikonduktor instrinsik sangat dipengaruhi oleh jenis atom donornya. Pada semikonduktor instrinsik diketahui bahwa golongan 4A merupakan golongan yang memiliki jumlah elektron dan proton yang hampir sama sehingga digolongkan menjadi bahan semikonduktor instrinsik (silikon, gemanium, dll). 

Semikonduktor Tipe N ini merupakan penggabungan antara atom unsur golongan 4A dengan unsur pada golongan II dan III sehingga membentuk senyawa baru dalam bentuk semikonduktor. Bahan semikonduktor tipe N merupakan bahan semikonduktor yang mayoritas pembawa elektron.

Konsentrasi pengotoran ini sangat kecil, dengan perbandingan atom pengotor (asing) dengan atom asli berkisar antara 1 : 100 juta sampai dengan 1 : 1 juta   Tujuan ini adalah agar bahan kaya akan satu jenis pembawamuatan saja (Elektron bebas saja atau hole saja) dan untuk memperbesar daya hantar listrik.   

Semikonduktor tipe N ialah semikonduktor eksintrik, yang diperoleh dari semikonduktor intrinsik yang dikotori dengan atom asing yang bervalensi 5 seperti As, Pb, P.   Karena perbandingan atom pengotor dengan atom asli sangat kecil, maka setiap atom pengotor (asing) dikelilingi oleh atom-atom asli. Elektron valensi yang ke 5 dari atom pengotor tidak terikat dalam ikatan kovalen sehingga menjadi elektron bebas. Dengan demikian pada bahan ini jumlah elektron bebas akan meningkat sesuai jumlah atom pengotornya sehingga elektron bebas menjadi pembawa muatan mayoritas dan hole (yang terbentuk akibat suhu) menjadi pembawa muatan minoritas. Karena pembawa muatan mayoritasnya adalah  elektron bebas, sedang elektron bebas bermuatan negatif, maka semikonduktor yang terbentuk diberi nama semi konduktor tipe N. dalam hal ini N kependekan dari kata Negatif, yakni jenis muatan mayoritasnya. Jadi tidak berarti bahwa semikonduktor ini bermuatan negatif. Semikonduktor ini tetap netral.   Karena atom pengotor memberikan kelebihan elektron-elektron dalam ikatan kovalen, maka disebut donor (atom donor). Setelah donor memberikan kelebihan elektronnya, maka akan menjadi ion positif. 

Keadaan ikatan dan pita tenaga semikonduktor tipe N  Jika konsentrasi elektron bebas pada semikonduktor tipe N ini dinyatakan dengan Nn sedang konsentrasi holenya dinyatakan dengan Pn dan konsentrasi atom donor dinyatakan dengan Nd maka berlaku : 

         

Menurut hukum massa aksi hasil kali konsentrasi pembawa  muatan positif dengan pembawa muatan negatif dalam keseimbangan termal merupakan suatu tetapan yang tidak bergantung pada donor dan

aseptor yang besarnya N2^2. Maka berdasarkan hukum ini berlaku:

Daya hantar jenis listriknya dapat dicari dari hubungan sebagai berikut :  

Anda baru saja membaca artikel yang berkategori Elektronika / Semikonduktor dengan judul SEMIKONDUKTOR TIPE N. Anda bisa bookmark halaman ini dengan URL https://fisika-info.blogspot.com/2015/11/semikonduktor-tipe-n_18.html. Terima kasih!

Ditulis oleh: Unknown - Wednesday, November 18, 2015