Perbedaan antara semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik

Semikonduktor ekstrinsik vs ekstrinsik

Sungguh luar biasa bahwa elektronik modern didasarkan pada satu jenis material, semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang memiliki konduktivitas menengah antara konduktor dan isolator. Bahan semikonduktor digunakan dalam elektronik bahkan sebelum penemuan dioda semikonduktor dan transistor pada tahun 1940 -an, tetapi setelah itu semikonduktor menemukan aplikasi yang luas di bidang elektronik. Pada tahun 1958, penemuan sirkuit terintegrasi oleh Jack Kilby dari Texas Instruments meningkatkan penggunaan semikonduktor di bidang elektronik ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Secara alami semikonduktor memiliki sifat konduktivitas karena pembawa biaya gratis. Semikonduktor seperti itu, suatu bahan, yang secara alami menunjukkan sifat semikonduktor, dikenal sebagai semikonduktor intrinsik. Untuk pengembangan komponen elektronik canggih, semikonduktor ditingkatkan untuk melakukan dengan konduktivitas yang lebih besar dengan menambahkan bahan atau elemen, yang meningkatkan jumlah pembawa muatan dalam bahan semikonduktor. Semikonduktor seperti itu dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Lebih lanjut tentang semikonduktor intrinsik

Konduktivitas bahan apa pun disebabkan oleh elektron yang dilepaskan ke pita konduksi oleh agitasi termal. Dalam kasus semikonduktor intrinsik, jumlah elektron yang dilepaskan relatif lebih rendah dari pada logam, tetapi lebih besar dari pada isolator. Ini memungkinkan konduktivitas arus yang sangat terbatas melalui material. Ketika suhu material meningkat, lebih banyak elektron memasuki pita konduksi, dan karenanya konduktivitas semikonduktor juga meningkat. Ada dua jenis pembawa muatan di semikonduktor, elektron yang dilepaskan ke pita valensi dan orbital kosong, lebih dikenal sebagai lubang. Jumlah lubang dan elektron dalam semikonduktor intrinsik sama. Kedua lubang dan elektron berkontribusi pada aliran arus. Ketika perbedaan potensial diterapkan elektron bergerak ke arah potensi yang lebih tinggi dan lubang bergerak menuju potensi yang lebih rendah.

Ada banyak bahan yang bertindak sebagai semikonduktor, dan beberapa adalah elemen dan beberapa senyawa. Silikon dan germanium adalah elemen dengan sifat semikonduktor, sedangkan gallium arsenide adalah senyawa. Umumnya elemen dalam kelompok IV dan senyawa dari unsur -unsur kelompok III dan V, seperti gallium arsenida, aluminium fosfida dan gallium nitrida menunjukkan sifat semikonduktor intrinsik.

Lebih lanjut tentang semikonduktor ekstrinsik

Dengan menambahkan elemen yang berbeda, sifat semikonduktor dapat disempurnakan untuk melakukan lebih banyak arus. Proses penambahan dikenal sebagai doping sementara, bahan yang ditambahkan dikenal sebagai kotoran. Kotoran meningkatkan jumlah pembawa muatan di dalam material, memungkinkan konduktivitas yang lebih baik. Berdasarkan operator yang disediakan, kotoran diklasifikasikan sebagai akseptor dan donor. Donor adalah bahan yang memiliki elektron yang tidak terikat di dalam kisi, dan akseptor adalah bahan yang meninggalkan lubang di kisi. Untuk semikonduktor Grup IV, Grup III Elements Boron, Aluminium bertindak sebagai akseptor, sedangkan elemen kelompok V fosfor dan arsenik bertindak sebagai donor. Untuk semikonduktor senyawa grup II-V, selenium, telurium bertindak sebagai donor, sementara berilium, seng dan kadmium bertindak sebagai akseptor.

Jika sejumlah atom akseptor ditambahkan sebagai pengotor, jumlah lubang meningkat dan bahan memiliki kelebihan pembawa muatan positif dari sebelumnya. Oleh karena itu, semikonduktor yang didoping dengan pengotor akseptor disebut semikonduktor tipe positif atau p-type. Dengan cara yang sama, semikonduktor yang didoping dengan pengotor donor, yang meninggalkan material lebih dari elektron, disebut tipe negatif atau semikonduktor tipe-N.

Semikonduktor digunakan untuk memproduksi berbagai jenis dioda, transistor dan komponen terkait. Laser, sel fotovoltaik (sel surya), dan detektor foto juga menggunakan semikonduktor.

Apa perbedaan antara semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik?

• Semikonduktor yang tidak didoping dikenal sebagai semikonduktor intrinsik, sedangkan bahan semikonduktor yang didoping dengan pengotor dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.

• Jumlah pembawa muatan positif (lubang) dan pembawa muatan negatif sama dalam semikonduktor intrinsik, sementara dengan menambahkan kotoran jumlah pembawa muatan diubah; karenanya tidak setara pada semikonduktor ekstrinsik.

• Semikonduktor intrinsik memiliki konduktivitas yang relatif lebih rendah daripada semikonduktor ekstrinsik.