SEPARUH SEPARUH PENGALIRPENGALIR

PENGENALANPENGENALAN

Bahan Separuh Pengalir• bahan yang mempunyai sifat antara

pengalir dan penebat• contoh komponen-diod dan transistor• Diod dan transistor bersaiz kecil dan dapat

berkendali dengan bekalan voltan yang rendah

STRUKTUR ATOMSTRUKTUR ATOM• Struktur suatu atom terdiri daripada 3 zarah asas: proton,

neutron dan elektron• Proton dan neutron membentuk nukleus dan terletak

ditengah-tengah atom.• Elektron yang bercas negatif berputar dalam orbit yang

mengelilingi nukleus• Atom menjadi neutral apabila bilangan proton dan elektron

adalah sama• Neutron tidak bercas dan bersifat neutral.• Elektron yang berada dipaling luar orbit dikenali sebagai

elektron valens.• Sesuatu bahan akan stabil jika mempunyai 8 elektron valens.

Model struktur atom Model struktur atom

+ +

Satu elektron valensi

Orbit valensii

KL

MN

orbit

Nukleus

Ikatan kovalenIkatan kovalen

•Perkongsian elektron valens seseuatu atom dengan Perkongsian elektron valens seseuatu atom dengan elektron valens jirannya.elektron valens jirannya.Ikatan ini agak kukuh dan stabil kerana mempunyai 8 Ikatan ini agak kukuh dan stabil kerana mempunyai 8 elektron valens.elektron valens.Kestabilan ini tidak kekal dan menyebabkan elektron Kestabilan ini tidak kekal dan menyebabkan elektron ini terbebas dari ikatannya jika dikenakan suhu/haba ini terbebas dari ikatannya jika dikenakan suhu/haba dan voltan yang tertentu.dan voltan yang tertentu.

IKATAN KOVALENS

ELEKTRON VALENS

IKATAN KOVALENS

PENGKELASAN BAHANPENGKELASAN BAHAN

• Untuk menentukan samada sesuatu bahan mempunyai sifat elektrikal atau tidak ia bergantung kepada jumlah Elektron valens yang berada pada orbit paling luar.

• Elektron valensi mempunyai aras tenaga yang tinggi

• Bilangan elektron valensi berubah mengikut jenis unsur serta menentukan pengelasan sesuatu objek.

• Berdasarkan kebolehan mengalirkan arus(ELEKTRON DAN HOL), bahan boleh dikelaskan kepada 3 jenis:

1) Pengalir 2) Penebat 3) Separuh pengalir

Pergerakan pembawa, elektron+ -

-

Pergerakan pembawa, lubang

ElektronLubang

Pengaliran arus dalam bahan separuh pengalir

PENGALIR-bahan yang membenarkan pengaliran arus-hanya 1 - 3 elektron yang terdapat dalam orbit valensi-dengan elektron valensi yang sedikit, elektron bebas bergerak dari 1 atom ke 1 atom yang lain-contoh: kuprum, emas dan perak

+

Orbit pertama(2 elektron)

Orbit kedua (8 elektron)

Orbit ketiga(18 elektron)

Orbit valensi

Contoh atom kuprum dengan 29 Contoh atom kuprum dengan 29 elektronelektron

PENEBAT-bahan yang tidak membenarkan pengaliran arus elektrik melaluinya-dikelaskan dalam unsur bukan logam dengan mengandungi 5,6 dan 7 elektron valensi-mempunyai rintangan yang sangat tinggi dan tiada arus dapat mengalir melaluinya-contoh: kaca, mika seramik,sulfur dan getah

Contoh atom Sulfur dengan 18 elektronContoh atom Sulfur dengan 18 elektron

+

Orbit pertama (2 elektron) Orbit kedua

(8 elektron)

Orbit valensi(8 elektron)

SEPARUH PENGALIR-bahan yang mempunyai sifat antara pengalir dan penebat-mempunyai 4 elektron valensi-rintangan separuh pengalir tidak serendah rintangan pengalir dan tidak setinggi rintangan penebat-contoh: silikon, germanium-germanium & silikon merupakan bahan

semikonduktor yang tulen.

+

Orbit pertama(2 elektron) Orbit kedua

(8 elektron)

Orbit ketiga(18 elektron)

Orbit valensi(4 elektron))(

Contoh Germanium dengan 32 Contoh Germanium dengan 32 elektronelektron

+

Orbit pertama (2 elektron) Orbit kedua

(8 elektron)

Orbit valensi(4 elektron)

Silikon dengan 14 elektronSilikon dengan 14 elektron

-tidak mempunyai unsur bendasing.-dikenali sebagai semikonduktor intrinsik.-ia tidak mempunyai apa-apa

keistimewaan.-jika bahan intinsik ini dicampur dengan

bendasing lain melalui proses serapan ia dikenali sebagai semikonduktor ekstrinsik.

-kebanyakan komp. Semi. Konduktor yang digunakan adalah dari jenis ekstrinsik.

-Bagi membolehkan bahan-bahan Si dan Ge ini digunakan utk. membuat komponen2 semi-kon. Ia perlu menjalani proses untuk dijadikan bahan P dan bahan N.-proses ini dinamakan proses pengedopan iaitu pencampuran bahan asing kpd Si atau Ge untuk mengubah ciri elektriknya.

--Jika didopkan dengan bahan yang Jika didopkan dengan bahan yang mempunyai unsur 3 elektron valens spt. mempunyai unsur 3 elektron valens spt. Indium dan galium ia akan membentuk Indium dan galium ia akan membentuk bahan P.bahan P.dimana dimana --pergerakan lubang(hol) merupakan pergerakan lubang(hol) merupakan pembawa arus terbanyak.pembawa arus terbanyak. -pergerakan elektron bebas merupakan -pergerakan elektron bebas merupakan pembawa arus tersedikit.pembawa arus tersedikit.-mempunyai kekutuban positif.-mempunyai kekutuban positif.

• Lubang akan tertolak oleh kutub positif punca voltan dan bergerak ke arah kutub negatif punca voltan

• Elektron bebas akan bergerak ke arah kutub positif punca voltan

Pergerakan pembawa tersedikit, elektron+ -

-

Pergerakan pembawa terbanyak, lubang

Elektron

Lubang

Pengaliran arus dalam bahan separuh pengalir jenis P

--Jika didopkan dengan bahan yang Jika didopkan dengan bahan yang mempunyai unsur 5 elektron valens spt. mempunyai unsur 5 elektron valens spt. arsenik dan antimoni ia akan membentuk arsenik dan antimoni ia akan membentuk bahan N.bahan N.dimana dimana --pergerakan elektron merupakan pergerakan elektron merupakan pembawa arus terbanyak.pembawa arus terbanyak. -pergerakan lubang(hol) merupakan -pergerakan lubang(hol) merupakan pembawa arus tersedikit.pembawa arus tersedikit.-mempunyai kekutuban negatif.-mempunyai kekutuban negatif.

Pergerakan pembawa terbanyak, elektron+ -

-

Pergerakan pembawa tersedikit, lubang

ElektronLubang

Pengaliran arus dalam bahan separuh pengalir jenis N

Sekian Terima Sekian Terima kasihkasih