Apa itu Solid-State?
Solid-state adalah istilah yang sering dipakai buat menyebut komponen elektronik, perangkat, dan sistem yang sepenuhnya berbasis material semikonduktor, seperti silikon, germanium, atau gallium arsenide. Istilah ini populer banget di akhir 1950-an dan awal 1960-an saat teknologi tabung vakum mulai ditinggalkan dan digantikan oleh dioda dan transistor.
Sistem solid-state banyak mengandalkan dioda dan transistor, dua jenis perangkat solid-state yang paling umum. Dioda dan transistor punya berbagai bentuk dan bisa digunakan untuk berbagai fungsi switching. Dioda juga bisa berfungsi sebagai penyearah, artinya bisa mengubah arus dari AC ke DC.
Transistor juga bisa dipakai sebagai penyearah, tapi yang lebih penting, mereka bisa memberikan penguatan sinyal, sesuatu yang nggak bisa dilakukan dioda. Untuk melakukan penguatan, transistor pakai sumber daya eksternal buat memperbesar sinyal.
Dioda, yang punya dua terminal, hanya memungkinkan arus mengalir satu arah, sementara arah sebaliknya diblokir. Contoh umum termasuk laser dioda, dioda P-N junction, dan light-emitting diodes (LED). Sedangkan transistor punya tiga terminal dan bisa mengalirkan arus di antara area resistansi, memberikan lebih banyak fleksibilitas dibanding dioda. Contoh umum termasuk bipolar junction transistor (BJT) dan field-effect transistor (FET).
Solid-State dan Sirkuit Terpadu
Transistor dan dioda sering dikombinasikan dengan resistor, kapasitor, dan komponen lainnya buat membentuk sirkuit terpadu atau integrated circuit (IC). Juga dikenal sebagai chip atau mikrochip, IC adalah perangkat solid-state yang menggabungkan berbagai komponen dalam satu substrat semikonduktor tipis, menghubungkan mereka menjadi satu rangkaian elektronik miniatur. IC ini dipakai di banyak perangkat elektronik, mulai dari mobil, pesawat, microwave, televisi, smartphone, sampai komputer.
Pada komponen solid-state, arus hanya mengalir melalui elemen dan senyawa padat yang dirancang khusus buat switching dan amplifikasi. Arus ini bisa mengalir dalam dua bentuk: sebagai elektron bermuatan negatif atau sebagai kekosongan elektron bermuatan positif yang disebut hole. Dalam beberapa semikonduktor, arus lebih banyak terdiri dari elektron, sedangkan di semikonduktor lain, lebih banyak hole. Baik elektron maupun hole disebut pembawa muatan.
Penyimpanan Solid-State
Sistem solid-state nggak punya bagian yang bergerak, jadi lebih portabel, efisien, dan tahan lama dibanding perangkat mekanis. Contohnya, solid-state drive (SSD) zaman sekarang biasanya pakai chip NAND buat penyimpanan berbasis flash.
Data disimpan di IC, bukan di komponen mekanis seperti pada hard disk drive (HDD), yang masih mengandalkan piringan berputar dan bagian bergerak lainnya buat membaca dan menulis data.