Jakarta, 7 Juli 2026 - Material semikonduktor telah menjadi solusi utama yang turut serta menopang hampir keseluruhan sistem elektronika dan optoelektronika saat ini. Sebagai material yang memiliki tingkat konduktivitas yang dapat ‘disesuaikan’, semikonduktor menuai nilai positif karena dapat mengatur arus listrik dengan penuh ketepatan. Beberapa material pilihan, seperti silikon hingga gallium nitride (GaN), dinilai mampu mendorong eksplorasi berlanjut terhadap pengembangan semikonduktor, terutama dalam aspek efisiensi daya dan kecepatan switching. Hal ini membuat semikonduktor kerap digunakan sebagai bahan dasar pembuatan chip dan sensor di berbagai perangkat elektronika. 

Namun, sebagaimana penguatan industri material dan elektronika pada umumnya, diperlukan pula inovasi berkelanjutan di tengah dinamika akselerasi teknologi. Menjawab tantangan tersebut, Program Studi Teknik Elektro Universitas Dian Nusantara (UNDIRA) turut menginisiasi kuliah tamu bertajuk “Dari Material ke Device: Eksplorasi Teknologi Silikon dan GaN untuk Elektronik dan Optoelektronik Modern”. 

Pada kuliah tamu yang  diadakan secara daring ini, turut menuai antusiasme dari 101 mahasiswa, di mana menghadirkan narasumber sekaligus praktisi riset fotonika dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Dr. Ing. Nursidik Yulianto. 

Dalam sambutan pembukanya, Ketua Program Studi Teknik Elektro UNDIRA, Dr. Arie Pangesti Aji, menanggapi bahwa pelaksanaan kuliah tamu ini diharapkan mampu menumbuhkan wawasan mahasiswa terkait konsep dasar semikonduktor sekaligus pemanfaatannya di bidang elektronika.

“Pemahaman mendalam tentang semikonduktor bukan hanya soal penguasaan konsep fisika material, melainkan juga bagaimana material tersebut diaplikasikan menjadi perangkat (device) yang benar-benar bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari.” ujar beliau.

Dr. Ing. Nursidik Yulianto memaparkan perjalanan panjang teknologi semikonduktor yang kini telah mengalami kenaikan signifikan seiring dengan meningkatnya permintaan terhadap perangkat elektronika di berbagai sektor. Secara prinsipil, semikonduktor mengandalkan ‘band gap’ atau celah minimum elektron untuk dapat melompat dari pita valensi ke pita produksi sehingga arus listrik dapat dihantarkan.

Narasumber melanjutkan bahwa dalam perancangannya, semikonduktor terdiri dari bahan dasar silikon dikarenakan kemudahannya untuk diproses di berbagai industri sekaligus ketersediaannya yang melimpah. Fakta menariknya, Indonesia menjadi salah satu penyumbang silikon terbesar dengan total mencapai 340 juta ton yang disirkulasikan dalam pengembangan industri berbasis semikonduktor dan cadangan energi.

Kendati demikian, silikon mulai menghadapi tantangan seiring dorongan industri untuk memperkecil ukuran perangkat. Ketika panjang kanal transistor silikon terus diperkecil hingga skala nanometer, elektron cenderung 'bocor' melewati batas kanal tersebut, memunculkan fenomena current leakage. Kebocoran arus ini berdampak pada pemborosan energi dan timbulnya panas berlebih, sehingga menjadi salah satu batasan utama pemanfaatan silikon. 

Dr. Ing. Nursidik Yulianto menegaskan bahwa ketika galium nitrida bereaksi dengan salah satu unsur golongan V seperti nitrogen dan fosfor, GaN lantas dapat diolah menjadi bahan semikonduktor melalui pembentukan senyawa III-V. 

GaN menawarkan keunggulan signifikan dalam hal celah pita energi yang lebar (wide bandgap), sehingga mampu mengantarkan listrik dengan lebih efisien dan memiliki frekuensi switching yang jauh lebih cepat dibandingkan dengan silikon. Hal ini menurut beliau kembali pada konsep dasar lapisan HEMT (High-Electron-Mobility Transistor) dan 2DEG yang berfungsi memudahkan jalur perindahan dan kecepatan elektron melalui band gap. 

“GaN tersebut membuka peluang besar dalam pengembangan perangkat elektronik daya (power electronics) yang lebih ringkas dan efisien, seperti pada charger cepat, inverter kendaraan listrik, hingga sistem transmisi daya. Tidak hanya itu, GaN juga berperan dalam ranah optoelektronik, khususnya pada pengembangan light-emitting diode (LED) dan laser diode yang menjadi komponen krusial dalam teknologi pencahayaan modern maupun komunikasi optik berbasis fotonika.” ujar beliau

Kuliah tamu ini dapat menjadi pemantik semangat belajar mahasiswa Teknik Elektro UNDIRA, sekaligus membuka peluang kolaborasi riset lanjutan antara UNDIRA dan BRIN di masa mendatang. Kegiatan ini pun diharapkan menjadi agenda rutin guna memperkaya wawasan mahasiswa terhadap perkembangan teknologi material dan perangkat elektronik yang terus bergerak dinamis mengikuti kebutuhan industri global.