D IO DSEM IKO N D U KTO RCIRI-CIRI SEM IKONDUKTORSemikonduktor ialah bahan yang mempunyai rintangan diantara konduktor (logamtulen) dan penebat.Contoh semikonduktor yang biasa ialah germium dan silikon.Jalur Tenaga dalampepejalDalam suatu atom tunggal, elektron-elektron hanya boleh memiliki tenaga yang tertentu sahaja.Setiap nilai tenaga elektron ini diwakili oleh garis yang dinamakan paras tenaga.Atom-atom pepejal berhablur tersusun begitu rapat menyebabkan paras tenaganya disebarkan menjadi jalur-jalur tenaga.JALUR TENAGA DALAMPEPEJAL BERABLURJalur konduksisebelah atas berisi dengan elektron konduksi yang bebas bergerak antara atom-atom sebagai arus elektrik.Jalur !alens -sebelah bawah berisi dengan elektron "alens yang terikat dengan ketat kepada atom atomnyadan tidak bebas untuk bergerak.#ada suhu yang lebih rendah, semikonduktor bersi$at seperti penebat kerana tiada elektron bebas di dalam jalur konduksi.#ada suhu yang lebih tinggi, elektron-elektron yang teruja dengan tenaga haba boleh memperolehi tenaga haba yang men%ukupi untuk melompat keluar dari jalur "alens ke jalur konduksi.Apabila ini berlaku, elektron meninggalkan lohong di dalam jalur "alens.&ohong bertindak seperti pembawa %as positi$ dan juga boleh bergerak se%ara bebas.Apabila "oltan dibekalkan merentasi suatu semikonduktor, lohong dan elektron bergerak dalam arah yang berlawanan.'edua-dua pembawa %as menyumbang kepada arus yang mengalir.Pend!pan Sem "#!ndu#$!r'ekonduksian elektrik suatu semikonduktor boleh ditingkatkan dengan menambah sedikit bendasing melalui proses pendopan.(endasing mestilah dari atom yang sai)nya hampir sama dengan atom semikonduktor supaya boleh dimasukkan ke dalam kekisi hablur semikonduktor itu.JENIS SEM IKONDUKTOR % jen"& nApabila atom penta"alens ( kumpulan !) seperti arsenik, antimoni, atau $os$orus didopkan ke dalam silikon, terdapat satu elektron berlebihan selepas setiap empat ikatan ko"alen terbentuk.SEM IKONDUKTOR JENIS pApabila atom tri"alen (kumpulan ***) seperti boron, galium atau indium didopkan ke dalam silikon, terdapat kekurangan satu elektron selepas setiap empat ikatan "alens terbentuk.Satu elektron ditarik dari atom yang berjiran untuk mengisi kekurangan di dalam ikatan "alens yang kemudiannya menjadi lohong.+leh itu, lohoong tersebut menjadi pembawa %as positi$.M e#an"&m e Pengal"ran Aru& M elalu" D"!d Sem "#!ndu#$!r,erdapat dua %ara untuk menghasilkan arus elektrik dalam semikonduktor -a) #ergerakan elektron bebas dalam jalur pengaliranb) #ergerakan lohong dalam jalur "alens.D"!d S"m pang p-n,erbentuk daripada per%antuman hablur germanium jenis p dan jenis n.a) Anod terbina daripada semikonduktor jenis pb) 'atod yang terbina daripada semikonduktor jenis n.)Anak panah pada simbol diod mewakili arah arah pengaliran arus melalui diod.'edua-dua elektron dan lohong saling meresap merentasi simpang ke sebelah yang lain.Apabila %as negati$ pada semikonduktor jenis p terbina, be)a keupayaan yang menentang lebih banyak penyerapan %as dihasilkan. *a dikenali sebagai "oltan simpang.#engaliran %as akan terhenti apabila "oltan simpang men%apai nilai tertentu..ntuk menghasilkan pengaliran arus, "oltan gunaan yang merentasi diod hendaklah leebih besar daripada "oltan simpang.&apisan sempit pada simpang p-n dipanggil lapisan susutan.M e#an"&m a pengal"ran aru&- P"n'ang #e depanM e#an"&m a Pengal"ran aru& % P"n'ang &!ng&angD"!d &e(aga" re#$")" erDalam keadaan #in%ang ke depan, diod simpang p-n membenarkan arus mengalir dari anod ke katod sahaja.Diod ber$ungsi sebagai suatu injap yang membenarkan arus mengalir mengikut satu arah sahaja.*ni membolehkan diod menukarkan arus ulang-alik kepada arus terus.#roses ini dinamakan proses rekti/kasi.Diod simpang p-n bertindak sebagai rekti/er.Aru& Ulang Al"#Arah pengaliran arus ulang alik berubah berulang kali mengikut "oltan bekalan kuasa.Satu kitar arus ulang alik boleh dibahagikan kepada dua separuh kitar iaitu separuh kitar pertama dan separuh kitar ke dua.Re#$")" #a&" Separu* Gel!m (angSatu diod disambungkan se%ara bersiri kepada satu bekalan kuasa a.u dan satu perintang.Semasa separuh kitar pertama, "oltan yang dikenakan ialah positi$, maka arus dibenarkan mengalir melalui diod tersebut.Semasa separuh kitar kedua, "oltan yang dikenakan ialah negati$, maka tiada arus boleh mengalir melalui diod tersebut.Diod hanya membenarkan arus mengikut satu arah sahaja untuk separuh kitar.Re#$")a&" Penu* Gel!m (ang0mpat diod dalam susunan litar tetimbang disambungkan kepada suatu bekalan a.u dan suatu perintang.Semasa separuh kitar pertama, "oltan di terminalA ialah positi$. Arus mengalir mengikut lintasan .Semasa separuh kitar kedua, "oltan di terminal ( ialah positi$. Arus mengalir mengikut lintasan.Jadi "oltan a.t dihasilkan merentasi perintang kerana arus mengalir dalam satu arah sahaja bagi separuh kitar pertama dan kedua.Kapa&"$!r Un$u# M era$a#an Aru&'apasitor, C disambung se%ara selari dengan perintang dalam suatu litar rekti/er.'apasitor digunakan untuk menghasilkan "oltan a.t yang lebih rata dan mantap.Semakin tinggi nilai kapasitannya, semakin berkesan kapasitor menghasilkan output yang lebih rata.TRANSISTOR,ransistorialah komponen elektronik yang diperbuat daripada 1 lapisan semikonduktor jenis p dan jenis n.,ransistor mempunyai 1 terminal -a) ,apak (()b) #engumpul (C)%) #engeluar ( 0)+ung&" $erm "nal $ran&"&$!r#engeluarmembekalkan pembawa-pembawa %as kepada pengunpul.,apaklapisan nipis di bahagian tengah transistor mengawal pengaliran pembawa %as dari pengeluar ke pengumpul.#engumpulmenerima pembawa %as dari pengeluar.JENIS TRANSISTORArah anak panaharah arus la)im.,ransistor n-p-n, arus mengalir dari tapak ke pengeluar.,ransistor p-n-p, arus mengalir dari pengeluar ke tapak.+ung&" $ran&"&$!r2enukarkan rintangan input yang tinggi kepada rintangan output yang rendah.*ni membolehkan transistor ber$ungsi sebagai ampli/erarus (penguat) untuk meningkatkan amplitud arus.M e#an"&m a Pengal"ran Pem (a, a Ca& dalamTran&"&$!r-Sam (ungan $ran&"&$!r( 0 dipin%ang ke depan.a) 0lektron mengalir dari lapisan pengeluar (0) ke lapisan tapak (() dalam rtansistor n-p-n.b) &ohong mengalir dari lapisan pengeluar (0) ke lapisan tapak (() dalam transistor p-n-p.( C dipin%ang songsang.Dengan itu, satu arus ke%il * (() yang mengalir melalui tapak ( akan bergabung dengan * (C) bagi menghasilkan satu aru besar * (0 ) yang mengalir melalui lapisan pengeluar.* (0 ) 3 * (() 4 * (C )Arus output * (C ) berubah hampir se%ara linear dengan arus input * (( ).5andaan arus3perubahan * (C )perubahan * ( (),ransistor hanya memperoleh tenaga elektrik daripada bateri untuk menghasilkan gandaan arus.Sebenarnya transistor sendiri tidak boleh membekalkan ttenaga elektrik.APLIKASI TRANSISTORSuis automatik&itar panggera kebakaranGET LOGIKGe$ L!g"#5et logik ialah litar suis automatik yang boleh menghasilkan output pada nilai tertentu atau output si$ar.Suatu get logik mempunyai satu atau beberapa input tetapi hanya satu output sahaja.Dalam satu get logik, logik 678 dan logik 698digunakan untuk mewakili keadaan 6terpasang8 dan 6terpadam8 masing-masing.+leh itu, get logik berurusan dengan isyarat digital dan nombor binari sahaja. JADUAL KEBENARANSemua situasi yang mungkin bagi input dan output dapat disenaraikan dalam satu jadual kebenaran.Jumlah bilangan gabungan output yang mungkin, : daripada n pembolehubah input boleh dihitung dengan rumus: 3 ; nC!n$!* jadual #e(enaran--- . "npu$input outputA