Semikonduktor adalah bahan penting dalam dunia elektronik. Ia digunakan dalam chip komputer, ponsel, dan panel surya. Di balik pembuatan semikonduktor, kimia memiliki peran besar. Setiap proses melibatkan reaksi dan pengendalian unsur yang sangat presisi.
Unsur Dasar Semikonduktor
Bahan dasar semikonduktor biasanya silikon. Silikon diambil dari pasir kuarsa yang kaya akan senyawa silika (SiO₂). Untuk dijadikan semikonduktor, silika harus dimurnikan melalui reaksi kimia kompleks. Hasilnya adalah silikon murni yang dapat menghantarkan listrik secara terkendali.
Selain silikon, ada juga semikonduktor berbasis germanium atau senyawa seperti gallium arsenide. Pemilihan bahan tergantung pada fungsi dan jenis perangkat yang akan dibuat.
Proses Doping
Doping adalah proses penting dalam kimia semikonduktor. Doping berarti menambahkan unsur lain ke dalam silikon. Unsur seperti fosfor atau boron digunakan untuk mengubah sifat listrik silikon.
Fosfor menambah elektron, membuat silikon menjadi tipe-n (negatif). Boron mengurangi elektron, membuatnya menjadi tipe-p (positif). Kombinasi keduanya memungkinkan terbentuknya jalur aliran listrik yang dapat dikendalikan.
Litografi dan Etching
Setelah doping, pola sirkuit dibuat di permukaan silikon. Proses ini disebut litografi. Lapisan tipis bahan kimia ditempelkan lalu disinari cahaya melalui pola masker. Bagian yang terkena cahaya akan mengeras, sementara bagian lainnya dicuci.
Selanjutnya, proses etching digunakan. Etching melarutkan bagian-bagian tertentu untuk membentuk jalur listrik. Semua ini melibatkan reaksi kimia terkontrol agar hasilnya presisi.
Pelapisan dan Pengemasan
Langkah berikutnya adalah pelapisan. Semikonduktor dilapisi bahan isolator atau konduktor lain, seperti tembaga atau aluminium. Lapisan ini dibuat dengan teknik kimia, seperti deposisi uap kimia (CVD). Proses ini memungkinkan bahan menempel secara merata pada permukaan.
Setelah itu, semikonduktor dipotong dan dikemas menjadi chip. Setiap chip dilindungi dengan bahan khusus agar tahan panas, tekanan, dan kelembapan.
Kesimpulan
Pengembangan semikonduktor sangat bergantung pada ilmu kimia. Dari pemurnian silikon hingga pelapisan akhir, semua melibatkan reaksi dan teknik kimia tingkat tinggi. Tanpa kimia, kemajuan teknologi modern tidak akan mungkin terjadi.
Referensi: Sains dan Teknologi | Universitas Airlangga
