Bahan semikonduktor. Untuk apa mereka dan untuk apa mereka?

Anonim

Relatif tidak diketahui oleh kebanyakan orang, bahan semikonduktor (dalam hal ini kelangkaannya) telah menjadi dasar dari krisis terakhir yang dialami industri otomotif.

Pada saat mobil semakin menggunakan sirkuit, chip dan prosesor, kurangnya bahan semikonduktor telah menyebabkan penundaan produksi, penghentian jalur perakitan dan pencarian solusi "cerdas" seperti yang ditemukan oleh Peugeot untuk 308 .

Tapi apa bahan semikonduktor ini terdiri dari, kelangkaan yang telah memaksa penghentian produksi di industri mobil? Apa jenis kegunaan yang mereka miliki?

Apa?

Singkatnya, sejauh mungkin, bahan semikonduktor didefinisikan sebagai bahan yang dapat bertindak sebagai konduktor arus listrik atau sebagai isolator tergantung pada berbagai faktor (seperti suhu lingkungan, medan elektromagnetik yang dikenainya, atau komposisi molekul sendiri).

Diambil dari alam, ada beberapa unsur pada tabel periodik yang bertindak sebagai semikonduktor. Yang paling banyak digunakan dalam industri adalah silikon (Si) dan germanium (Ge), tetapi ada juga yang lain seperti belerang (S), boron (B) dan kadmium (Cd).

Ketika dalam keadaan murni, bahan-bahan ini disebut semikonduktor intrinsik (dimana konsentrasi pembawa bermuatan positif sama dengan konsentrasi pembawa bermuatan negatif).

Yang paling banyak digunakan di industri disebut semikonduktor ekstrinsik dan mereka dicirikan oleh pengenalan pengotor — atom bahan lain, seperti fosfor (P) —, melalui proses doping, yang memungkinkan mereka untuk dikontrol, tanpa menyaring detail terkecil (ada dua jenis pengotor yang menghasilkan dua jenis semikonduktor, "N" dan "P"), karakteristik listriknya dan konduksi arus listrik.

Apa aplikasi Anda?

Melihat sekeliling, ada beberapa objek dan komponen yang membutuhkan "jasa" bahan semikonduktor.

Aplikasi terpentingnya adalah dalam pembuatan transistor, komponen kecil yang ditemukan pada tahun 1947 yang mengarah pada "revolusi elektronik" dan digunakan untuk memperkuat atau menukar sinyal elektronik dan daya listrik.

Pembuat Transistor
John Bardeen, William Shockley dan Walter Brattain. "Orang tua" dari transistor.

Komponen kecil ini, diproduksi dengan menggunakan bahan semikonduktor, merupakan dasar dari produksi chip, mikroprosesor, dan prosesor yang ada di semua perangkat elektronik yang kita pakai sehari-hari.

Selain itu, bahan semikonduktor juga digunakan dalam produksi dioda, yang paling umum digunakan dalam industri otomotif adalah dioda pemancar cahaya, yang dikenal luas sebagai LED (light-emitting diode).

Baca lebih banyak