Cara Kerja Transistor

Attention: open in a new window. Print

Article Index
Cara Kerja Transistor
Semikonduktor
Dioda
Transistor
All Pages

TENTANG TRANSISTOR DAN SEJARAHNYA

Kini elektonika merupakan salah satu ilmu yang penting. Elektronika telah banyak mengubah kehidupan kita. Radio, Televisi, Hand-Phone, Komputer dan Kalkulator saku merupakan contoh peralatan elektronika yang biasa kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Hampir dipastikan setiap rangkaian elektronika menggunakan satu atau lebih transistor. Apa saja yang dapat dilakukan oleh benda ajaib mungil bernama transistor itu? Ternyata tak banyak ! Transistor hanyalah alat untuk mengatur arus listrik seperti saklar, ia dapat menghubung dan memutus aliran listrik. Jutaan transistor yang ada dalam komputer hanyalah bekerja sebagai pemutus dan penghubung arus listrik belaka. Ini cukup mengejutkan bagi kita mengingat komputer dapat melakukan pekerjaan yang amat rumit yang mana diwujudkan secara “sederhana” oleh transistor.

Selain sebagai saklar transistor digunakan juga sebagai penguat. Pada penerima radio sinyal listrik yang diterima antena radio sangat lemah. Transistor menguatkan sinyal tersebut sehingga kita dapat mendengar suara penyiar. Demikian pula sinyal listrik dari microphone yang digunakan penyanyi di atas panggung. Sinyal listrik yang dihasilkan microphone lemah, kemudian transistor memperkuat sinyal tersebut sehingga mampu mengerakkan speaker. Suara penyanyi itupun terdengar sangat keras oleh penonton.

Ringkasnya transistor mempunyai dua fungsi utama:

  • Sebagai saklar (pada komputer)
  • sebagai penguat ( pada penerima radio)

Transistor ditemukan oleh tiga fisikawan Amerika : William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain pada tahun 1948. Sebelum transistor ditemukan bukan berarti elektronika belum ada. Sebagai pendahulu transistor orang menggunakan tabung katup elektronik yang berukuran lebih besar dari pada transistor. Tabung elektronik pernah mencapai masa keemasan. Tabung elektronik diproduksi besar-besaran untuk digunakan pada radio dan televisi. Bahkan komputer (ENIAC,1948,di Amerika Serikat) sempat dibuat dengan tabung elektronik. Sekalipun mempunyai fungsi yang sama, akan tetapi cara kerja kedua benda tersebut berbeda. Pada tabung elektronik, elektron terpancar karena elektroda yang dipanaskan (katoda), kemudian elektron bergerak di ruang hampa ke elektroda lain (anoda). Diantara katoda dan anoda diselipkan elektroda lain bernama grid. Fungsi grid berguna untuk mengatur besarnya arus yang mengalir. Karena membutuhkan pemanasan itulah, maka tabung elektonik membutuhkan daya yang lebih besar. Dilain pihak, aliran pembawa muatan transistor mengalir melalui bahan semikonduktor (setengah penghantar) tanpa membutuhkan pemanasan sama sekali. Transistor juga mempunyai 3 elektroda, bernama emitor (= katoda), kolektor (= anoda) dan basis (= grid). Tidak seperti tabung elektronik yang berukuran relatif besar, transistor dapat dibuat dalam ukuran yang amat kecil. Jutaan transistror pada prosesor komputer menempati luas beberapa Cm persegi. Tak mengherankan apabila komputer kuno yang bernama ENIAC yang terbuat dari tabung elektronik berukuran lebih besar dari rumah kita dan membutuhkan daya ribuan Watt. Berkat ukuran transistor yang kecil kita dapat memasukkan Hand-Phone ke dalam saku. Transistror-transistor ukuran kecil bersama komponen lainnya dirangkai jadi satu dalam sebuah IC (Integrated Circuits). Kita tidak dapat melihat transistornya karena IC tertutup dalam kemasan plastik. Peralatan elektronika kini kebanyakan menggunakan IC karena jauh lebih ekonomis. Kini penggunaan transistor lepasan (diskrit) jarang ditemui, kecuali untuk rangkaian sederhana.

Tabung elektronik berawal ketika Thomas Alva Edison (Amerika serikat) tahun 1883 menciptakan lampu pijar. Secara tidak sengaja ia menemukan bahwa elektron dapat terpancar pada filamen lampu pijar yang dipanaskan. Ini kemudian disebut emisi termionic atau efek Edison. Penemuan Edison dimanfaatkan oleh Fleming (Inggris) pada tahun 1902 untuk membuat dioda penyearah sebagai detektor radio. Dioda tabung elektronik Fleming berfungsi sebagai penyearah, yaitu dapat menghantar pada satu arah tetapi menyumbat pada arah sebaliknya. Elekton dapat mengalir dari katoda(panas) ke anoda (dingin). Tak lama berselang, tahun 1906 Lee De Forest(Amerika Serikat) menambahkan elektroda ke 3 yang bernama Grid, lahirlah tabung elektronik Trioda.

Dioda penyearah dapat pula dibuat dari bahan semikonduktor, hal tersebut telah lama diketahui. Usaha untuk membuat trioda semikonduktor telah dimulai tahun 1920an oleh banyak orang di berbagai negara. Akan tetapi baru berhasil pada tahun 1950an oleh 3 sekawan tadi. William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain menerima hadiah Nobel untuk bidang Fisika karena berhasil menemukan transistor. Perkembangan tabung elektronik dari Dioda menjadi Trioda berlangsung dalam waktu yang singkat. Akan tetapi perkembangan dari dioda semikonduktor menjadi trioda “transistor” semikonduktor memerlukan waktu yang lebih lama. Ini mungkin disebabkan teori semikonduktor pada saat itu masih gelap. Marilah sekarang kita membahas teori semikonduktor seterang mungkin.