Semikonduktor
merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda,
transistor dan sebuah IC (integrated circuit). Disebut semi atau
setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni.
Bahan- bahan logam seperti tembaga,
besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki
susunan atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak
bebas.
Sebenarnya atom tembaga dengan lambang
kimia Cu memiliki inti 29 ion (+) dikelilingi oleh 29 elektron (-).
Sebanyak 28 elektron menempati orbit-orbit bagian dalam membentuk inti
yang disebut nucleus.
Dibutuhkan energi yang sangat besar
untuk dapat melepaskan ikatan elektron-elektron ini. Satu buah elektron
lagi yaitu elektron yang ke-29, berada pada orbit paling luar.
Orbit terluar ini disebut pita valensi
dan elektron yang berada pada pita ini dinamakan elektron valensi.
Karena hanya ada satu elektron dan jaraknya ‘jauh’ dari nucleus,
ikatannya tidaklah terlalu kuat. Hanya dengan energi yang sedikit saja
elektron terluar ini mudah terlepas dari ikatannya
Pada suhu kamar, elektron tersebut dapat
bebas bergerak atau berpindah-pindah dari satu nucleus ke nucleus
lainnya. Jika diberi tegangan potensial listrik, elektron-elektron
tersebut dengan mudah berpindah ke arah potensial yang sama. Phenomena
ini yang dinamakan sebagai arus listrik.
Isolator adalah atom yang memiliki
elektron valensi sebanyak 8 buah, dan dibutuhkan energi yang besar untuk
dapat melepaskan elektron-elektron ini.
Dapat ditebak, semikonduktor adalah
unsur yang susunan atomnya memiliki elektron valensi lebih dari 1 dan
kurang dari 8. Tentu saja yang paling “semikonduktor” adalah unsur yang
atomnya memiliki 4 elektron valensi.