Semikonduktor

Penulis: Hudalil Mustakim

14 September 2022 5 minutes read

Editor: M. Zakaria, S.Kom

Apa itu Semikonduktor?

Semikonduktor merupakan sebuah komponen yang terletak pada bagian isolator dan konduktor, semikonduktor ini akan mengalami resistansi yang menurun jika telah terdeteksi sebuah kenaikan suhu yang cukup signifikan.

Jadi, ketika telah terjadi peningkatan suhu ini maka pita valensi akan melompat ke pita konduksi, yang mana kemudian akan meningkatkan konduktans yang menyebabkan resistansi menurun. Nah, peran semikonduktor ini merupakan senyawa kimia yang mampu untuk menghantarkan listrik dalam beberapa kondisi berbeda, di mana sering digunakan untuk mengontrol penggunaan listrik yang stabil.

Nah, seiring dengan berkembangnya zaman memang telah menemukan banyak teknologi yang dapat membantu berbagai macam alat elektronik. Termasuk dengan penemuan teknologi semikonduktor ini, yang telah membantu manusia dalam menggunakan perangkat elektronik yang aman.

Kita semua mungkin memiliki perangkat elektronik di rumah, nah mungkin saja beberapa perangkat tersebut telah memiliki teknologi semikonduktor sebagai senyawa kimia yang digunakan untuk menghantarkan listrik. Perannya juga sangat penting, dan telah banyak digunakan oleh berbagai macam perangkat elektronik terbaru.

Semikonduktor akan membantu penggunanya, untuk dapat menggunakan alat elektronik dengan lebih aman dan mudah. Berbeda halnya dengan perangkat elektronik yang tidak menggunakan semikonduktor, perangkat yang telah menggunakan semikonduktor cenderung memiliki tingkat keamanan yang lebih tinggi.

Mengapa bisa begitu? Karena alat elektronik yang menggunakan semikonduktor mampu untuk mengontrol penggunaan listrik, jadi ketika telah terdeteksi adanya arus listrik yang tidak stabil yang mengakibatkan panas berlebih, maka semikonduktor akan bekerja dengan cepat untuk memutuskan arus listrik yang ada.

Mengapa Semikonduktor Populer?

Perlu dicatat, bahwa tidak semua bahan atau komponen bisa dijadikan semikonduktor. Maka dari itu, kebanyakan semikonduktor dibuat untuk perangkat komputer maupun perangkat elektronik yang telah dibekali dengan teknologi tingkat tinggi di dalamnya. Sebut saja seperti penanak nasi dari merek Xiaomi, yang telah memiliki kontrol AI.

Bahan semikonduktor sendiri memang lebih banyak digunakan oleh perangkat elektronik yang telah menggunakan prosesor atau Chipset, sebut saja paling mudah ialah komputer. Peran dari semikonduktor ini fungsinya mirip seperit tabung vakum, yang volumenya berkali-kali lebih banyak.

Bayangkan saja, satu IC atau Integrated Circuit seperti halnya mikroprosesor memiliki kemampuan untuk dapat mengontrol satu set tabung vakum dengan pembangkit listrik yang sangat besar. Inilah alasan mengapa semikonduktor telah banyak digunakan dan populer saat ini.

Jenis-Jenis Semikonduktor

Hingga kini, semikonduktor memiliki dua jenis tipe yang berbeda. Di mana terbagi menjadi semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik. Untuk lebih lanjut, berikut ini kamu rangkum apa saja penjelasan singkat mengenai kedua jenis semikonduktor tadi.

Semikonduktor Ekstrinsik

Saat pengotor (impuritas) telah ditambahkan ke dalam konduktor yang satu ini atau murni, yang membawa muatannya akan meningkat dan semikonduktor akan dikenal sebagai semikonduktor ekstrinsik.

Semikonduktor Intrinsik

Semikonduktor yang dalam bentuk murni maka akan dikenal sebagai semikonduktor intrinsik, jika kita tarik dalam sebuah istilah maka dapat ditemukan bahwa semikonduktor intrinsik memiliki jumlah lubang yang sama dengan jumlah elektron.

Lebih jelasnya, simak tabel berikut ini yang menjelaskan perbedaan antara semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik.

Sifat-Sifat Semikonduktor

Selain memiliki dua tipe atau jenis yang berbeda seperti yang telah tertulis di atas. Semikonduktor juga memiliki sifat yang berbeda pula, tercatat ada empat jenis sifat dari semikonduktor yang dapat kita paham saat ini. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasan singkatnya di bawah ini:

1. Memiliki reaksi yang cepat terhadap cahaya dan suhu panas.
2. Memiliki kelebihan yang dapat mengarahkan satu arah listrik yang jauh lebih efisien dari material lain.
3. Semikonduktor memiliki koefisien terhadap suhu negatif.
4. Semikonduktor memiliki resistivitas yang terletak pada bagian isolator dan konduktor.

Sifat lainnya sebenarnya juga termasuk seperti Doping, yang mana memiliki tujuan untuk dapat memenuhi kebutuhan spesifik yang terdapat pada bagian komponen elektronik sesuai dengan apa yang diinginkan oleh pembuat. Karena, fungsi yang melekat dengan semikonduktor ialah untuk menguatkan sinyal, konversi energi, dan sakelar.

Impuritas dalam Semikonduktor

Hingga saat ini, semikonduktor memiliki tipe impuritas yang telah diklasifikasikan menjadi dua bagian, diantaranya ialah sebagai berikut:

Semikonduktor Tipe-N

Istilah dari N atau Tipe-N sendiri menjurus kepada muatan negatif dalam sebuah elektron, elektron dalam semikonduktor Tipe-N ini ialah membawa mayoritas, sedangkan lubang yang membawa minoritas karena memiliki konsentrasi elektron yang lebih banyak dari konsentrasi lubang.

Semikonduktor Tipe-P

Tipe-P memiliki arti muatan positif, berbalik dengan Tipe-N. Dalam semikonduktor Tipe-N ini maka lubang akan membawa mayoritas dan elektron yang membawa minoritas. Di sini, konsentrasi dari lubang akan lebih dari konsentrasi elektron.

Untuk lebih jelasnya, berikut ini perbedaan lebih lanjut dari semikonduktor Tipe-N dan Tipe-P yang kami rangkum dalam bentuk tabel yang mudah dimengerti.

Semikonduktor dan Industri Teknologi

Saat ini, kesuksesan semikonduktor semakin tinggi berkat kemajuan teknologi yang juga semakin tinggi. Kini, ada banyak sekali perusahaan yang gencar mengembangkan teknologi semikonduktor yang lebih mumpuni. Bahkan, sempat tercetus semakin kecil ukuran komponen semikonduktor maka akan semakin baik pula hasilnya.

Selain itu, manfaat dari semikonduktor sendiri dapat menekankan biaya produksi. Harga satu buah chip bisa saja turun hingga 50% dalam kurung waktu beberapa bulan saja. Industri ini terbilang manmade salah satu industri yang memiliki banyak pesaing namun tingkat keberhasilannya tinggi.

Menurut Asosiasi Riset Pasar semikonduktor IC Insights, menyatakan bahwa ada 10 perusahaan semikonduktor yang saat ini menduduki peringkat 10 besar di bidangnya. Perusahaan ini tercatat telah menghabiskan sekitar 13% penjualan untuk R&D pada tahun 2017 lalu.

Dengan teknologi yang semakin canggih, tidak dapat dipungkiri bahwa komponen chip menjadi salah satu bagian terpenting untuk sebuah perangkat elektronik. Apalagi dengan dibarengi dengan teknologi lainnya, karena memang semikonduktor ini sifatnya dapat diintegrasi dengan baik.

Meskipun industri ini memiliki peran yang penting, namun biaya manufaktur terbilang sangat tinggi alias mahal. Akibatnya, ada cukup banyak perusahaan semikonduktor yang mencari jalan keluar untuk memilih untuk tidak menggunakan manufaktur karena terbebani dengan biaya yang mahal.

Namun, memang tidak dapat dipungkiri bahwa teknologi semikonduktor sendiri sangat diminati saat ini. Ada banyak perusahaan besar kelas dunia yang membutuhkan komponen semikonduktor yang berkualitas tinggi, apalagi dengan permintaan pasar yang semakin tinggi pula. Tentu akan meningkatkan bisnis dan perkembangan teknologi semikonduktor yang semakin maju.