Semikonduktor (Part 1)

Semikonduktor

1.Konduktor

Tembaga adalah konduktor yang baik.Alasannya sudah jelas saat kita melihat struktur atom dari tembaga pada gambar tersebut. Nukleus atau inti atom terdiri dari 29 proton. Ketika atom tembaga mempunyai muatan netral, 29 elektron mengelilingi nukleus seperti planet di mengelilingi matahari.

Orbit Stabil

Inti positif pada gambar tersebut menarik elektron-elektron yang mengelilinginya. Alasan mengapa elektron-elektron tersebut tidak terdorong menuju ke inti karena gaya sentrufugal yang dibuat oleh orbit elektron-elektron tersebut. Saat elektron berada pada orbit yang stabil, besarnya gaya sentrifugal sama dengan gaya tarik oleh nukleus. Besarnya gaya sentrifugal akan cenderung semakin kecil pada elektron yang bergerak lambat, karena hal tersebut lah elektron pada orbit terbesar  melalui jalur yang lebih jika dibandingkan dengan elektron dengan orbit yang lebih kecil. Gaya sentrifugal yang kecil dibutuhkan untuk keluar dari tarikan inti atom.

2.Semikonduktor

Semikonduktor adalah elemen yang memiliki 4 elektron valensi. Hal tersebut berarti sebuah atom yang memiliki 4 elektron pada orbit terluar. Jumlah elektron pada orbit terluar adalah kunci pada konduksi listrik. Konduktor memiliki satu elektron valensi, semikonduktor memiliki 4 elektron valensi dan isolator memiliki 8 elektron valensi.

Germanium

Germanium adalah salah satu contoh semikonduktor. Gambar tersebut menujukkan susunan atom dari germanium. Pada bagian pusat terdapat nukleus dengan 32 proton, dengan distribusi eektron pada bagian luarnya yaitu: 2 elektron pada orbit pertama, 8 elektron pada orbit ke dua, dan 18 elektron pada orbit ke tiga. 4 elektron yang tersisa berada pada orbit terluar (elektron valensi).

Silikon

Sebagian besar bahan semikonduktor yang digunakan adalah silikon. Silikon memiliki 14 proton dan 14 elektron. Pada gambar tersebut, terlihat bahwa pada orbit pertama terdapat 2 elektron dan orbit ke dua terdapat 8 elektron. 4 elektron yang tersisa berada pada orbit terluar (elektron valensi).

Pada gambar tersebut terlihat bahwa nukleus dan dua orbit pertama adalah inti dari atom silikon. Inti ini memiliki muatan +4 karena ada 14 proton pada nukleus dan 10 elektron pada dua orbit pertama. Perhatikan keempat elektron pada orbit terluar. Hal ini menunjukkan bahwa silikon adalah semikonduktor.