Pakar Jepang Ungkap Manfaat Semikonduktor Untuk Perangkat Elektronik

INDUSTRY.co.id,  Jakarta-Lihat sekeliling. Berapa banyak perangkat elektronik yang Anda lihat? Banyaknya perangkat elektronik menandakan bahwa kita dikelilingi oleh semikonduktor setiap saat.  Apa sebenarnya semikonduktor itu? Apa yang mereka lakukan? Banyak orang telah mendengar kata itu, tetapi hanya sedikit yang bisa menjelaskan apa sebenarnya semikonduktor.

Toshiba menyediakan tiga jenis semikonduktor diskrit - perangkat daya, perangkat sinyal kecil, dan perangkat opto. Apa sebenarnya semikonduktor dan mengapa komponen-komponen ini dianggap penting dalam kehidupan kita sehari-hari? Mari kita melihat lebih dekat pada semikonduktor, terutama semikonduktor diskrit.

Dari zat pembentuknya secara umum dapat dibagi menjadi dua kategori: yang menghantarkan listrik, dan yang tidak. Zat yang menghantarkan listrik disebut "konduktor," dan yang tidak disebut "isolator." Namun, beberapa zat tersebut berada di antaranya - semikonduktor. Zat ini dapat menghantarkan listrik tergantung pada kondisi tertentu.

Secara teknis, kata "semikonduktor" mengacu pada zat itu sendiri, seperti silikon. Namun belakangan ini, istilah ini umumnya digunakan untuk menggambarkan komponen elektronik dan sirkuit yang dibuat menggunakan sifat semikonduktor. Ini termasuk unit logika aritmatika LSI * 1, perangkat memori, dan semikonduktor diskrit yang menjalankan fungsi tunggal.

 1 LSI: Singkatan untuk "integrasi skala besar." Ini adalah sirkuit dengan tingkat integrasi yang bahkan lebih tinggi daripada IC.

Semikonduktor dikategorikan menurut tingkat integrasi mereka. Komponen diskrit yang hanya menjalankan satu fungsi, menempatkannya dalam kategori yang paling tidak terintegrasi. Contoh umum termasuk transistor, yang mengontrol arus listrik, dan dioda, yang melakukan arus listrik dalam satu arah saja.

“Komponen diskrit digunakan di sekitar kita — Anda tidak pernah jauh dari itu. Anda mungkin menemukannya di smartphone, PC, atau unit pendingin udara yang berisi lusinan dari mereka. Dan itu belum lagi mobil, yang dapat memuat ratusan, "kata Akihiro Kawano dari Divisi Semikonduktor Diskrit di Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation.

“Sebagai contoh, adaptor AC untuk komputer jauh lebih kecil dari yang ada 10 hingga 20 tahun yang lalu. Itu karena komponen, termasuk perangkat diskrit, sekarang jauh lebih kecil dan lebih ringan. Peningkatan pada perangkat ini adalah karena kemajuan dalam komponen diskrit; sebuah contoh yang bisa dirasakan oleh semua orang.”

Komponen diskrit hanya melakukan fungsi tunggal, tetapi ada juga IC * 2 dan LSI, yang mengintegrasikan beberapa transistor dan elemen lainnya ke dalam satu unit. Tetapi bahkan komponen yang lebih kompleks ini didukung oleh komponen diskrit individu.

Namun, meskipun komponen terpisah sangat penting untuk teknologi modern, kebanyakan orang tidak benar-benar tahu apa itu. Mengapa demikian?

“Ada kebutuhan nyata untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan sinyal, sehingga semua jenis perangkat menjadi digital, dan IC semakin penting. Kemajuan dalam IC telah menyebabkan perkembangan baru dalam transmisi data dan tampilan digital definisi tinggi di smartphone. IC yang digunakan dalam peralatan digital dan sirkuit memori yang digunakan untuk penyimpanan juga mendapat perhatian lebih. ”

Semikonduktor Lebih Kecil dari Sebutir Beras

Ada beberapa jenis komponen diskrit. Toshiba menangani tiga: perangkat daya, perangkat sinyal kecil, dan perangkat opto.

Perangkat daya adalah sakelar, sederhananya. Mereka terutama melakukan peran beralih dari arus searah ke arus bolak-balik atau sebaliknya, menaikkan dan menurunkan tegangan, dan mengatur daya secara efisien. Mereka digunakan untuk kontrol daya dan kontrol suhu dalam segala hal mulai dari peralatan rumah tangga hingga pembangkit listrik. Di Toshiba, meskipun dengan beberapa pengecualian, apa pun yang memiliki nilai 1W atau lebih, umumnya disebut perangkat daya. 

Di sisi lain, perangkat yang beroperasi kurang dari 1W disebut perangkat sinyal kecil. Mereka datang dalam paket sekecil 0,4 mm x 0,2 mm x 0,1 mm. Seberapa kecilnya kah  itu? Beberapa perangkat sinyal kecil lebih kecil dari sebutir beras! Semikonduktor mungil ini digunakan dalam segala hal, mulai dari telepon pintar hingga mobil.

Menurut Anda seberapa kecilkah produk dengan ukuran paket terkecil? Lihatlah apa yang ada di ujung pensil di pensil mekanik ini!

Perangkat Opto kadang-kadang disebut perangkat semikonduktor optik. Toshiba dengan bangga memimpin pangsa pasar*3 terkemuka di dunia di bidang mesin fotokopi, jenis perangkat opto yang menggunakan kilatan cahaya untuk mengirimkan sinyal. Mesin fotokopi melakukan fungsi mentransmisikan sinyal antara sistem tegangan tinggi dan tegangan rendah, yang memungkinkan mereka untuk diisolasi secara elektris.

3 Sumber: Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation, per Maret 2018

Dari ketiga jenis komponen diskrit ini, Toshiba berfokus pada perangkat daya, dan miniaturisasi untuk meningkatkan kinerjanya.

"Bagian dalam semikonduktor menghasilkan hambatan, dan ini menyebabkan persentase tertentu dari listrik yang mengalir melaluinya dan diubah menjadi panas. Dengan kata lain, semakin tinggi resistansi, semakin efisien semikonduktornya. Untuk meningkatkan ini, kita perlu mengurangi resistensi dengan meningkatkan area efektif semikonduktor melalui miniaturisasi."