Apakah Zon Energi Silikon

Apakah Zon Energi Silikon?

Definisi Silikon

Silikon didefinisikan sebagai semikonduktor dengan sifat antara konduktor dan isolator, penting untuk elektronik.

Silikon didefinisikan sebagai semikonduktor dengan elektron bebas yang lebih sedikit daripada konduktor tetapi lebih banyak daripada isolator. Karakteristik unik ini menjadikan silikon digunakan secara luas dalam elektronik. Silikon memiliki dua jenis zon energi: zon konduksi dan zon valensi. Zon valensi terbentuk oleh tingkat energi dengan elektron valensi. Pada suhu absolut 0oK, zon valensi dipenuhi dengan elektron, dan tidak ada arus yang mengalir.

Zon konduksi adalah zon tingkat energi yang lebih tinggi di mana elektron bebas, yang dapat bergerak sepanjang benda padat, ditemukan. Elektron bebas ini bertanggung jawab atas aliran arus. Jarak energi antara zon konduksi dan zon valensi disebut jurang energi terlarang. Jurang ini menentukan apakah suatu bahan adalah logam, isolator, atau semikonduktor.

Ukuran jurang energi terlarang menentukan apakah suatu benda padat adalah logam, isolator, atau semikonduktor. Logam tidak memiliki jurang, isolator memiliki jurang yang besar, dan semikonduktor memiliki jurang yang sedang. Silikon memiliki jurang terlarang 1.2 eV pada 300 K.

Dalam kristal silikon, ikatan kovalen mengikat atom-atom bersama, membuat silikon netral secara elektrik. Ketika elektron lepas dari ikatan kovalennya, ia meninggalkan lubang. Seiring peningkatan suhu, lebih banyak elektron melompat ke zon konduksi, menciptakan lebih banyak lubang di zon valensi.

Diagram Zon Energi Silikon

Diagram zon energi silikon menunjukkan tingkat energi elektron. Dalam silikon intrinsik, tingkat Fermi berada di tengah jurang energi. Doping silikon intrinsik dengan atom donor membuatnya tipe-n, memindahkan tingkat Fermi lebih dekat ke zon konduksi. Doping dengan atom penerima membuatnya tipe-p, memindahkan tingkat Fermi lebih dekat ke zon valensi.

Diagram Zon Energi Silikon Intrinsik

Diagram Zon Energi Silikon Eksintrinsik