Materi-Materi Semikonduktor Seperti Dioda, Transistor, Fet, Ic Dll.

Kemampuan menguasai teknologi tinggi merupakan syarat mutlak bagi suatu negara untuk memasuki negara industri gres. Salah satu bidang teknologi tinggi yang sangat mempengaruhi peradaban manusia di kurun ini yakni teknologi semikonduktor dan mikro-elektronik. Bidang ini bisanya dianalogikan dengan tiga kata bahasa inggris yang menghipnotis kehidupan terbaru yakni Computer, Component dan Communication. Untuk komputer, topik utama dalam bidang ini yakni cra/teknik membuat komputer menjadi lebih cepat, lebih ramping dengan fungsi yang lebih kompleks dan konsumsi daya yang semakin kecil. Tujuan tersebut mampu tercapai dengan melaksanakan dua pendekatan yang saling mendukung yaitu dari segi hardware dan software.

Silikon (Si) dengan persediaan yang berlimpah di bumi dan dengan teknologi pengerjaan kristalnya yang sudah mapan, sudah menjadi pilihan dalam teknologi semikonduktor. Silikon sendiri disebut sebagai bahan semikonduktor sebab sifat dari materi ini yang dapat berfungsi sebagai isolator maupun konduktor. Silikon very large scale integration (VLSI) sudah membuka era gres dalam dunia elektronik di masa ini. Kebutuhan akan kecepatan yang lebih tinggi dan unjuk kerja yang lebih baik dari komputer sudah mendorong teknologi silikon VLSI ke silicon ultra high scale integration (ULSI).

Salah satu hambatan dari teknologi silikon yakni sifat listrik yang bekerjasama dengan rendahnya mobilitas pembawa muatan dari material silikon ini. Mobilitas adalah paramater yang menyatakan laju dari pembawa muatan dalam semikonduktor bila diberi medan listrik. Untuk membuat piranti berkecepatan tinggi, galium arsenide (GaAs) dan material-material paduannya telah dipertimbangkan selaku material pengganti silikon.

Dewasa ini perhatian besar juga diberikan pada struktur semikonduktor berdimensi rendah (low-dimensional semicontuctor) mirip quantum well (2D), quantum wire (1D) dam quantum dot (0D). Struktur seperti ini yakni pembuka ke era fabrikasi nanoteknologi dan komponen/alat kuantum (quantum device). Telah diketahui bahwa bila elektron dikurung dalam kawasan berpeluang dengan dimensi yagn sama dengan panjang gelombangnnya maka akan timbul sifat gelombang elektron dan aneka macam fenomena kuantum akan mampu diamati. Permasalahan yang timbul dari komponen / alat yang dibentuk menurut struktur semikonduktor dimensi rendah ini ialah arus drive yang rendah sehingga masih susah diaplikasikan. Secara biasa , permasalahn yang dihadapi bagian / alat kuantum ini yaitu operasi kerjanya yang masih harus dilaksanakan pada suhu rendah (seperti suhu helium cair :4,2 K) agar dapat diamati fenomena kuantum secara jelas. Hal ini pastinya akan mengoptimalkan ongkos pengerjaan sehingga belum mempesona untuk dibuat .

Beberapa komponen dari materi semikonduktor yang umum dipakai pada rangkaian elektronika ialah mirip dioda, transistor, FET, JFET, MOSFET, dan IC (Integrated Circuit). Dioda semikonduktor adalah komponen dari paling sederhana dari bagian-bagian lainnya. Dioda ini memiliki dua sifat sekaligus yakni isolator dan konduktor. Jika arus listrik mengalir maju (forward) terhadap dioda maka dioda tersebut berfungsi sebagai penghantar atau konduktor, begitu pula sebaliknya jikalau dioda ini diberi bias reverse atau arus listrik dialirkan terbalik kepada dioda maka akan berfungsi sebagai isolator. Pada kelanjutannya bagian lain dari bahan semikonduktor bisa dibuat dengan fungsi yang lebih kompleks sampai pada bagian integrate circuit (IC). IC bisa mewakili jutaan rangkaian dari komponen seperti dioda ataupun transistor cuma dalam satu komponen. Oleh alasannya adalah itu setiap IC mempunyai fungsi yang berbeda-beda tergantung rangkaian yang tertanam didalamnya.

Kaprikornus, tampakbahwa teknologi semikonduktor berkembang sangat pesat dengan mengeksploitasi fenomena-fenomena fisika yang sebelumnya cuma tertulis dalam texbook semikonduktor atau zat padat saja. Hal ini dimungkinkan sebab banyaknya pertumbuhan yang dicapai dalam pengembangan peralatan-perlengkapan penumbuh material dalam bentuk film tipis. Hal ini juga diimbangi dengan kemajuan dalam teknik fabrikasi bagian/alat dan proses produksi. Sebagai teknologi tinggi, teknologi semikonduktor dikala ini hanya terpusat di negara-negara industri. Negara industri baru memang membutuhkan ongkos riset yang banyak tenaga hebat. Untuk Indonesia langkah terbaik yang harus dikerjakan ialah secepat mungkin ikut terlibat dalam teknologi ini sehingga tidak jauh tertinggal.

Saat ini pada tahun 2017, perangkat media penyimpanan hingga 128 GB bisa dipasang dalam smartphone yang hanya berukuran sebesar genggaman tangan. Kalau saya ingat pada permulaan tahun 2000an dan saya masih kuliah dimana dikala itu hardisk seagete yang saya punya cuma berkapasitas 2GB. Tetapi saat ini fungsi penyimpanan dalam chip yang kecil bisa mencapai ratusan kali lebih besar dari kapasitas hardisk pada jaman dulu.

Selain fungsi penyimpanan, ketika ini juga telah ada teknologi proccessor hingga deca-core dimana terdapat 10 inti proccessor dengan kecepatan masing2 berkisar 2GHz dapat melakukan pekerjaan sekaligus dalam waktu yang bersama-sama. Semua itu tentu tidak lepas alasannya adanya materi semikonduktor yang tentunya dengan materi tersebut mampu dibangun jutaan rangkaian kelistrikan hanya dalam satu chip yg sangat kecil. Entah apalagi yang dapat tercipta dari bahan semikonduktor ini 100 tahun yang hendak datang, tentu kita akan sulit membayangkannya.