Hayati Ajwa Fatin Najwa

ASPEK KONDUKTOR PENEBAT SEMIKONDUKTOR

KEKONDUKSIAN BAHAN YANG MEMBENARKAN ARUS MENGALIR MELALUINYA DENGAN MUDAH

BAHAN YANG TIDAK MEMBENARKAN ARUS ELEKTRIK MELALUINYA

BAHAN YANG RINTANGANNYA ADALAHKONDUKTOR YANG BAIK DAN PENEBAT YANG BAIK. KEKONDUKSIAN MENINGKAT DENGAN SUHU.

ELEKTRON BEBAS

BANYAK SANGAT SEDIKIT BILANGAN ELEKTRON BERTAMBAH APABILA SUHU MENINGKAT

RINTANGAN RENDAH SANGAT TINGGI BERKURANGAN APABILA SUHU MENINGKAT

CONTOH KUPRUM, ALUMINIUM,PERAK

GETAH,PERSPEK, POLITENA

SEMIKONDUKTOR TULENo SILIKON, GRAMANIUM, BORON, TELURIUM

SEMIKONDUKTOR PADUAN• PLUMBUM SULFIDA,GALIUM ARSENIK.

PERBANDINGAN DI ANTARA KONDUKTOR, PENEBAT DAN

SEMIKONDUKTOR

Susunan elektron dalam satu atom silikon

Kenapa Silikon bersifat Semikonduktor?

• Satu atom silikon mempunyai empat elektrons valens.

• Dalam satu silikon, setiap elektron valens membentuk ikatan

konvalen dengan elektron valens atom silikon yang

mengelilinginya dan membentuk satu kekisi.

• Tiada lagi elektron bebas untuk mengonduksikan

elektrik

• Maka, pada suhu yang rendah, satu silikon

mempunyai rintangan tinggi dan bertindak sebagai

penebat.

• Pada suhu yang tinggi, sesetengah elektron

memperolehi tenaga yang mencukupi dan terbebas

sebagai elektron bebas dan meninggalkan lohong

yang bercas positif.

• Apabila suhu meningkat, lebih banyak elektron

dapat membebaskan diri dan meninggalkan lebih

banyak lohong. Elektron dan lohong ialah pembawa

cas dalam semikonduktor

• Maka, kekonduksian semikonduktor bertambah

apabila suhu meningkat.

• Apabila satu bekalan kuasa dibekalkan merentasi

satu semikonduktor, elektron bebas dan lohong

masing-masing tertarik kepada terminal positif dan

negatif.

• Walau bagaimanapun, hanya elektron bebas boleh

mengalirkan melalui litar luaran.

ALIRAN PEMBAWA CAS DALAM SATUSEMIKONDUKTOR

Pergerakan elektron bebas dalam satu arahmembentuk arus elektron manakala

pergerakan lohong dalam arah bertentanganmembentuk arus lohong.

1. PENDOPAN IALAH SATU PROSES MEMASUKKANSUATU KUANTITI KECIL BENDASING YANGTERKAWAL KE DALAM KEKISI HABLUR BAHANSEMIKONDUKTOR YANG TULEN.

2. ATOM BENDASINGYANG DITAMBAH KE DALAMSEMIKONDUKTOR DIPANGGIL BAHAN PENDOPAN.

3. DENGAN MENAMBAHKAN BENDASING KE DALAMSEMIKONDUKTOR,KEKONDUKSIAN ELEKTRIKBAHAN SEMIKONDUKTOR ITU BERTAMABAH BAIK.

4. TERDAPAT 2 JENIS SEMIKONDUKTOR BERGANTUNGPADA BENDASING YANG DITAMBAH PADANYA.

• SEMIKONDUKTOR JENIS-n

• SEMIKONDUKTOR JENIS-p

SEMIKONDUKTOR JENIS-N

• Semikonduktor jenis-n dihasilkan apabila atom dengan

lima elektron valens (unsur pentavalen) didopkan dalam

silikon.

• Empat elektron valens membentuk ikatan konvalen

dengan atom silikon yang mengelilinginya,meninggalkan

satu elektron bebas.

• Maka, terdapat lebih banyak elektron bebas daripada

lohongnya.

• Pembawa cas majoriti ialah elektron bebas dan

pembawa cas minoriti ialah lohong.

• Contoh unsur pentravalen ialah antimoni,arsenik,dan

fosforus.

• Atom pentavalens dinamakan atom penderma

kerana ia membekalkan elektron bebas.

SEMIKONDOKTUR JENIS-P

Semikonduktor jenis-p dihasilkan apabila atom unsur trivalens

yang didopkan sebagai silikon.

Hanya tiga ikatan konvalen boleh terbentuk antara atom triavalens

dan atom-atom silikon yang mengelilinginya. Maka, terdapat satu

kekosongan elektron semasa ikatan-ikatan konvalen terbentuk.

Kekosongan ini ialah lohong yang bercas positif.

Oleh yang demikian,terdapat lebih banyak lohong daripada

elektron bebas.

Pembawa cas majoriti ialah lohong dan pembawa cas minoriti

ialah elektron bebas.

Contoh atom triavalens ialah aluminium,boron,galuium dan indium.

Atom triavalenbdinamakan atom penerima kerana lohong boleh diisi oleh elektron bebas yang berjiranan

SEMIKONDUKTOR DIOD

• Satu semikonduktor diod (diod simpang p-n) dibuat daripada

bahan jenis p dicantumkan dengan jenis n

• Bahan jenis p dan bahan jenis n masing masing dikenali sebagai

anod dan katod diod berkenaan.

• Kawasan dimana bahan jenis p dan jenis n bercantum dikenali

sebagai lapisan susutan (simpang p-n)

• Di kawasan ini,elektron daripada bahan jenis n menghanyut

merentasi simpang untuk mengisi lohong pada bahan jenis p.

Begitu juga, lohong daripada bahan p seolah-olah menghanyut

merentasi simpang untuk bercantum semula dengan elektron

bebas dalam bahan jenis n.

• Disebabkan wujudnya lapisan susutan, arus

hanya boleh mengalirkan daripada bahan jenis

p ke bahan jenis n

• Rajah dibawah menunjukkan simbol bagi diod

DIOD SEBAGAI REKTIFIER

• Diod boleh digunakan untuk menukarkan arus

ulang alik kepada arus terus. Maka, diod ialah

satu rektifier

• Proses menukar arus ulang alik kepada arus

terus dipanggil rektifikasi .

• Terdapat dua jenis rektifier

• Rektifikasi setengah gelombang

• Rektififikasi sepenuh gelombang

REKTIFIKASI SETENGAHGELOMBANG

BENTUK GELOMBANG OUTPUT DANINPUT

REKTIFIKASI PENUHGELOMBANG

KAPASITOR SEBAGAI PERATA ARUS

Kapasitor boleh ditambah ke dalam litar retifikasi

untuk meratakan arus output. Kapasitor bertindak

sebagai perata arus dan disambungkan secara selari

dengan perintang di dalam litar retifikasi

gelombang penuh.

•Di dalam litar rektifikasi, kapasitor akandicaskan dan dinyahcaskan secara berkala.

•Kapasitor dicaskan secara berkala.

•Kapasitor dicaskan apabila voltankapasitor kurang dari voltan sumber dandinyahcaskan apabila voltan kapasitormelebihi voltan sumber.

•Arus output yang terhasil adalah seragamdan hampir serupa dengan arus terus.