Semiconductor Devices
Alat Semikonduktor atau semiconductor devices, adalah sejumlah komponen elektronik yang menggunakan sifat-sifat materi semikonduktor, yaitu Silikon, Germanium, dan Gallium Arsenide. Alat-alat semikonduktor jaman sekarang telah menggantikan alat thermionik (seperti tabung hampa). Alat-alat semikonduktor ini menggunakan konduksi elektronik dalam bentuk padat (solid state), bukannya bentuk hampa (vacuum state) atau bentuk gas (gaseous state). Alat-alat semikonduktor dapat ditemukan dalam bentuk-bentuk dicrete (potongan) seperti transistor, diode, dll, atau dapat juga ditemukan sebagai bentuk terintegrasi dalam jumlah yang sangat besar (jutaan) dalam satu keping Silikon yang dinamakan Sirkuit terpadu (IC).
Bila sebuah semikonduktor murni dan tidak ter"eksitasi" oleh sebuah input seperti medan listrik dia mengijinkan hanya jumlah sangat kecil arus listrik untuk berada dalam dirinya, dan ia merupakan sebuah insulator. Alasan utama mengapa semikonduktor begitu berguna adalah konduktivitas semikonduktor yang dapat dimanipulasi dengan menambahkan ketidakmurnian (doping, dengan pemberian sebuah medan listrik, dikenai cahaya, atau dengan cara lain. CCD, sebagai contoh, unit utama dalam kamera digital, bergantung pada kenyataan bahwa konduktivitas semikonduktor meningkat dengan terkenanya sinar. Operasi transistor tergantung konduktivitas semikonduktor yang dapat ditingkatkan dengan hadirnya sebuah medan listrik.
Konduksi arus dalam sebuah semikonduktor terjadi melalui elektron yang dapat bergerak atau bebas dan lubang. Lubang bukan partikel asli; dalam keadaan yang membutuhkan pengetahuan fisika semikonduktor untuk dapat mengerti: sebuah lubang adalah ketiadaan sebuah elektron. Ketiadaan ini, atau lubang ini, dapat diperlakukan sebagai muatan-positif yang merupakan lawan dari elektron yang bermuatan-negatif. Untuk mudahnya penjelasan "elektron bebas" disebut "elektron", tetapi harus dimengerti bahwa mayoritas elektron dalam benda padat, tidak bebas, tidak menyumbang kepada konduktivitas.
Bila sebuah kristal semikonduktor murni sempurna, tanpa ketidakmurnian, dan ditaruh di suhu yang mendekati nol mutlak dengan tanpa "eksitasi" (yaitu, medan listrik atau cahaya), dia tidak akan berisi elektron bebas dan tidak ada lubang, dan oleh karena itu akan menjadi sebuah insulator sempurna. Pada suhu ruangan, eksitasi panas memproduksi beberapa elektron bebas dan lubang dalam pasangan-pasangan, tetapi kebanyakan semikonduktor pada suhu ruangan adalah insulator untuk kegunaan praktikal.
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.
Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut materi doping).
Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant.
Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam. Komponen Elektronika biasanya sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya kabel).
Komponen elektronika terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas, menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya. Transistor (berderet di tengah) sudah dapat dibuat semakin kecil (deret depan) hingga dapat pula disatukan dalam satu kemasan terdiri dari banyak transistor, dioda, resistor, kapasitor dan jenis komponen elektronik lainnya, sehingga akan terbentuk menjadi "suatu rangkaian di dalam satu kemasan" sirkuit terpadu (deret belakang) atau lebih dikenal dengan sebutan IC (Intergrated Circuit)
Agar semakin baik, bahan-bahan elektronika tersebut juga harus semakin memiliki kesempurnaan dalam mengolah atau mencampurkannya. Namun ada beberapa bahan elektronika yang jika dicampur tidak terbaur dengan sempurna, karena disebabkan kedua bahan tersebut mempunyai perbedaan senyawa atau materi.
Sedangkan para ilmuwan mengetahui bahwa jika bahan-bahan tersebut dapat tercampur atau dikombinasikan dengan lebih baik maka akan menghasilkan bahan-bahan elektronika baru yang lebih akurat, lebih baik serta lebih kecil ukurannya sehingga memenuhi karateristik komponen elektronika untuk masa depan yang lebih canggih. Misalnya dengan campuran yang sedikit saja sesama bahan-bahan dasar tersebut, sudah dapat bekerja dan memiliki kemampuan yang lebih baik daripada komponen-komponen sebelumnya. Sehingga bahan-bahan dasar tersebut dapat digabungkan terus-menerus antara bahan yang satu dengan bahan lainnya namun tetap mengacu kepada ukuran yang lebih kecil seperti yang diinginkan para ilmuwan elektronika pada abad ini.
Beberapa IC juga dapat disatukan dalam satu kemasan menjadi sebuah "Kepingan" (Chip). Namun untuk mencampurkan bahan-bahan dasar elektronika tadi secara lebih baik agar dapat menghasilkan komponen yang lebih canggih kemampuannya sangatlah sulit, inilah yang menjadi sebuah tantangan untuk ilmuwan ahli fisika dan kimia dewasa ini. Para ilmuwan mengetahui bahwa gaya gravitasi adalah salah satu faktor penghalang materi, atom ataupun molekul tersebut untuk menyatu. Maka para ilmuwan pada zaman modern ini mulai memandang ke angkasa dan melirik pada pesawat luar angkasa.
Akhirnya, zaman ruang angkasa dimulai, teknologi elektronika dewasa ini telah memerlukan pesawat ulang alik. Dengan pesawat itu pula dapat mengantarkan para astronot menuju stasiun luar angkasa selain itu disana mereka juga dapat bekerja lebih leluasa. Dengan keadaan tanpa bobot atau tanpa grafitasi itulah ternyata bahan-bahan elektronika semakin mudah untuk dicampur dengan hasil yang lebih sempurna. Dewasa ini banyak ditemukan bahan-bahan elektronika yang pada saat tidak ada gravitasi di ruang angkasa dapat tercampur dengan lebih baik dan lebih mudah, tidak seperti pada saat di bumi. Setelah tercampur lalu bahan-bahan tersebut dibawa kembali ke bumi untuk kemudian diproses lebih lajut Pada gambar diatas memperlihatkan beberapa Kepingan Chip dan IC (tampak pada tampilan gambar di latar belakang) yang dengan saling mendukungnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi luar angkasa pada milenium ini dapat juga kumpulan Chip tersebut disatukan ke dalam satu kemasan menjadi sebuah Kepingan Prosesor (Processor chip) lalu Kepingan prosesor tersebut masih dapat pula secara fisik dikecilkan bentuknya menjadi sebuah prosesor yang jauh lebih kecil Mikroprosesor (Microprocessor)
Milli-Watt System Fuel Processor mengkonversi metanol ke dalam hidrogen dan karbon dioksida dan dapat digunakan sebagai sel tenaga berbentuk kecil untuk menghasilkan tenaga listrik, dikembangkan oleh Pacific Nort West National Laboratory. "Milli-Watt Bahan bakar Pengolah Sistem", berisi suatu combustor katalitis, suatu pengubah suhu, dua alat penguap, dan suatu penukar panas, dikemas dalam suatu alat yang tidak lebih dari sekeping uang logam dime (sepersepuluh dollar). Adalah bahan bakar pengubah katalitis terintegrasi (Integrated catalytic fuel reformer) yang paling kecil di dunia. Maka dengan semakin majunya perkembangan teknologi dari tahun ke tahun bahkan dari hari ke hari, komponen elektronika tersebut juga menjadi semakin canggih dibanding hasil buatan sebelumnya dan tetap mengusahakan ukuran yang semakin kecil baik dari segi bentuk maupun fisiknya serta mulai merambah pula kepada teknologi nano (nano technology)
Bila sebuah semikonduktor murni dan tidak ter"eksitasi" oleh sebuah input seperti medan listrik dia mengijinkan hanya jumlah sangat kecil arus listrik untuk berada dalam dirinya, dan ia merupakan sebuah insulator. Alasan utama mengapa semikonduktor begitu berguna adalah konduktivitas semikonduktor yang dapat dimanipulasi dengan menambahkan ketidakmurnian (doping, dengan pemberian sebuah medan listrik, dikenai cahaya, atau dengan cara lain. CCD, sebagai contoh, unit utama dalam kamera digital, bergantung pada kenyataan bahwa konduktivitas semikonduktor meningkat dengan terkenanya sinar. Operasi transistor tergantung konduktivitas semikonduktor yang dapat ditingkatkan dengan hadirnya sebuah medan listrik.
Konduksi arus dalam sebuah semikonduktor terjadi melalui elektron yang dapat bergerak atau bebas dan lubang. Lubang bukan partikel asli; dalam keadaan yang membutuhkan pengetahuan fisika semikonduktor untuk dapat mengerti: sebuah lubang adalah ketiadaan sebuah elektron. Ketiadaan ini, atau lubang ini, dapat diperlakukan sebagai muatan-positif yang merupakan lawan dari elektron yang bermuatan-negatif. Untuk mudahnya penjelasan "elektron bebas" disebut "elektron", tetapi harus dimengerti bahwa mayoritas elektron dalam benda padat, tidak bebas, tidak menyumbang kepada konduktivitas.
Bila sebuah kristal semikonduktor murni sempurna, tanpa ketidakmurnian, dan ditaruh di suhu yang mendekati nol mutlak dengan tanpa "eksitasi" (yaitu, medan listrik atau cahaya), dia tidak akan berisi elektron bebas dan tidak ada lubang, dan oleh karena itu akan menjadi sebuah insulator sempurna. Pada suhu ruangan, eksitasi panas memproduksi beberapa elektron bebas dan lubang dalam pasangan-pasangan, tetapi kebanyakan semikonduktor pada suhu ruangan adalah insulator untuk kegunaan praktikal.
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.
Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut materi doping).
Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant.
Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam. Komponen Elektronika biasanya sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya kabel).
Komponen elektronika terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas, menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya. Transistor (berderet di tengah) sudah dapat dibuat semakin kecil (deret depan) hingga dapat pula disatukan dalam satu kemasan terdiri dari banyak transistor, dioda, resistor, kapasitor dan jenis komponen elektronik lainnya, sehingga akan terbentuk menjadi "suatu rangkaian di dalam satu kemasan" sirkuit terpadu (deret belakang) atau lebih dikenal dengan sebutan IC (Intergrated Circuit)
Agar semakin baik, bahan-bahan elektronika tersebut juga harus semakin memiliki kesempurnaan dalam mengolah atau mencampurkannya. Namun ada beberapa bahan elektronika yang jika dicampur tidak terbaur dengan sempurna, karena disebabkan kedua bahan tersebut mempunyai perbedaan senyawa atau materi.
Sedangkan para ilmuwan mengetahui bahwa jika bahan-bahan tersebut dapat tercampur atau dikombinasikan dengan lebih baik maka akan menghasilkan bahan-bahan elektronika baru yang lebih akurat, lebih baik serta lebih kecil ukurannya sehingga memenuhi karateristik komponen elektronika untuk masa depan yang lebih canggih. Misalnya dengan campuran yang sedikit saja sesama bahan-bahan dasar tersebut, sudah dapat bekerja dan memiliki kemampuan yang lebih baik daripada komponen-komponen sebelumnya. Sehingga bahan-bahan dasar tersebut dapat digabungkan terus-menerus antara bahan yang satu dengan bahan lainnya namun tetap mengacu kepada ukuran yang lebih kecil seperti yang diinginkan para ilmuwan elektronika pada abad ini.
Beberapa IC juga dapat disatukan dalam satu kemasan menjadi sebuah "Kepingan" (Chip). Namun untuk mencampurkan bahan-bahan dasar elektronika tadi secara lebih baik agar dapat menghasilkan komponen yang lebih canggih kemampuannya sangatlah sulit, inilah yang menjadi sebuah tantangan untuk ilmuwan ahli fisika dan kimia dewasa ini. Para ilmuwan mengetahui bahwa gaya gravitasi adalah salah satu faktor penghalang materi, atom ataupun molekul tersebut untuk menyatu. Maka para ilmuwan pada zaman modern ini mulai memandang ke angkasa dan melirik pada pesawat luar angkasa.
Akhirnya, zaman ruang angkasa dimulai, teknologi elektronika dewasa ini telah memerlukan pesawat ulang alik. Dengan pesawat itu pula dapat mengantarkan para astronot menuju stasiun luar angkasa selain itu disana mereka juga dapat bekerja lebih leluasa. Dengan keadaan tanpa bobot atau tanpa grafitasi itulah ternyata bahan-bahan elektronika semakin mudah untuk dicampur dengan hasil yang lebih sempurna. Dewasa ini banyak ditemukan bahan-bahan elektronika yang pada saat tidak ada gravitasi di ruang angkasa dapat tercampur dengan lebih baik dan lebih mudah, tidak seperti pada saat di bumi. Setelah tercampur lalu bahan-bahan tersebut dibawa kembali ke bumi untuk kemudian diproses lebih lajut Pada gambar diatas memperlihatkan beberapa Kepingan Chip dan IC (tampak pada tampilan gambar di latar belakang) yang dengan saling mendukungnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi luar angkasa pada milenium ini dapat juga kumpulan Chip tersebut disatukan ke dalam satu kemasan menjadi sebuah Kepingan Prosesor (Processor chip) lalu Kepingan prosesor tersebut masih dapat pula secara fisik dikecilkan bentuknya menjadi sebuah prosesor yang jauh lebih kecil Mikroprosesor (Microprocessor)
Milli-Watt System Fuel Processor mengkonversi metanol ke dalam hidrogen dan karbon dioksida dan dapat digunakan sebagai sel tenaga berbentuk kecil untuk menghasilkan tenaga listrik, dikembangkan oleh Pacific Nort West National Laboratory. "Milli-Watt Bahan bakar Pengolah Sistem", berisi suatu combustor katalitis, suatu pengubah suhu, dua alat penguap, dan suatu penukar panas, dikemas dalam suatu alat yang tidak lebih dari sekeping uang logam dime (sepersepuluh dollar). Adalah bahan bakar pengubah katalitis terintegrasi (Integrated catalytic fuel reformer) yang paling kecil di dunia. Maka dengan semakin majunya perkembangan teknologi dari tahun ke tahun bahkan dari hari ke hari, komponen elektronika tersebut juga menjadi semakin canggih dibanding hasil buatan sebelumnya dan tetap mengusahakan ukuran yang semakin kecil baik dari segi bentuk maupun fisiknya serta mulai merambah pula kepada teknologi nano (nano technology)
Posts
0 comments:
Post a Comment