BAB VIII KRISTAL KRIST SEMIKONDUKT SEMIK

Transkripsi

1 A VIII KRISAL SEMIKONDUKOR

2 MAERI : 8.1.Kristal smiodutor itrisi ti pguura clah rgi massa ftif lima alasa hol diaggap sbagai partil brmuata positif ostrasi ltro ostrasi hol. 8..Kristal smiodutor strisi tigat rgi door 8... tigat rgi asptor ostrasi ltro 8..4.ostrasi hol.

3 INDIKAOR Mahasiswa harus dapat : mjlasa ti pguura clah rgi. mjlasa arti fisis dari massa fftif. mjlasa 5 alasa mgapa hol dapat diaggap sbagai partil brmuata positif. mghitug ostrasi ltrohol dalam smiodutor itrisi. mtua tigat rgi atom-atom doorasptor mghitug ostrasi ltrohol dalam smiodutor strisi.

4 JENIS SEMIKONDUKOR INRINSIK Smiodutor muri (tapa pgotor) Cotoh gologa IV A (Si, G, Ga) EKSRINSIK Smiodutor tida muri (ara sudah disisipi atom atom lai) Gologa IIIA da VA dapat diguaa utu mgotori smiodutor muri.

5 JENIS SEMIKONDUKOR Smiodutor itrisi

6 JENIS SEMIKONDUKOR Smiodutor strisi

7 Sl primitif silio brbtu ubus Satu buah ltro yag dipaai brsama E Si E E E E Si E v g v

8 Cara Mguur Clah Ergi Pyrapa lagsug Pyrapa Pyrapa ta lagsug Pyrapa E E g E foo Eg E foto

9 Pyrapa lagsug Pyrapa ta lagsug

10 PERSAMAAN GERAK ELEKRON DALAM SEUAH PIA ENERGI KECEPAAN KELOMPOK UNUK EERAPA FUNGSI GELOMANG V g d d Frusi sudut E E = rgi h 6, js.3,14

11 V g d d d d 1 d d Jadi : ( ) ( ) ( E) E Atau, 1 V g E( ) Usaha yag dilaua olh mda listri pada ltro : E F. x E. Vg. t Kita tahui bahwa E de d Maa prsamaa (1) mjadi de d V g E V g

12 ila ita badiga prsamaa da 3 maa E E EV V g g t E t t atau t d dt E Jadi d F Prsamaa gra ltro dt

13 Massa Effctif (m*) urua prsamaa V g trhadap watu (t) d d 1 d d Vg dt dt d ddt d (Vg ) = (ħ -1 ) dt d d d dari prsamaa gra ita tahui bahwa, d F dt dt

14 Maa bila di substitusi prsamaa mjadi, d (Vg ) = ħ -1 d F d atau (V dt d dt g ) = ħ - d F d Kara : d dt (Vg )= prcpata F = gaya maa d d 1 m* Dga m* adalah massa fftif

15 Prbdaa Atara Hol da Eltro 1.. K K h ( K ) ( K ) h h 3. V h V V 1 d d 4. m h m 5. dk dt h 1 Fh E Vh c dk dt 1 F E V c F h F

16 Kostrasi Eltro (pmbawa) dalam smiodutor muri (istrisi) trhadap: clah rgi (Eg) Syarat dari Distribusi Frmi Dirac adalah: Partilya ta trbdaa rlau lusif Pauli Jumlah partil N tida bolh trlalu bsar dari harga dgrasi (g) di stiap tigat. Distribusi Frmi Dirac : f E 1 ( ) Utu K K 1 1 ( ) K ( ) K f E ( ) K f E

17 ila rgi sbuah ltro dalam pita odusi adalah: E P.K K K m E V P.V E K Eltro dga rgi iti sbsar: K m Rapat Kadaa Utu Eltro D V m ( ) 3 rgi ltro 1 D ( ) V m 3 E K 1

18 Jumlah ltro dalam pita odusi adalah: )d ( f ) ( D N ~ dimaa ) ( ) ( f d m V N ) ( 1 3 ~ Kostrasi ltro adalah N Kostrasi ltro adalah V d m 1 ) ( 1 3 ~ d m 1 1 ~ 3 ) ( 3 m

19 m 3 ( ) Mrupaa prsamaa yag myataa ostrasi ltro dalam pita odusi, ttapi blum mrupaa fugsi E g Utu mjadia prsamaa 6 sbagai fugsi trlbih dahulu ita hitug ostrasi hol dalam pita valsi E g

20 Distribusi Frmi Dirac utu Hol f f h f c f h 1 f f h 1 ( ) K 1 1 E F E ( ) f K h ( ) K ( ) K f h ( ) K ( ) K 1

21 f h ( ) K 1 f h ( ) K Utu: 1 ( ) K f h ( ) K Rapat Kadaa Utu Hol E D h V mh ( ) 3 Ergi hol 1 E K P.K D h ( ) V mh 3 E V 1 E V hol P.V

22 Dga cara yag sama pada ltro,maa Jumlah hol dalam pita valsi N Kostrasi hol adalah p 3 v ~ D h ( ) N V f h ( ) d v 1 v ~ 1 mh h d Dga cara yag sama utu ostrasi ltro, maa h mh 3 ( v )

23 Utu smiodutor itrisi : p ) ( 3 h ) ( 3 p v m m. ) ( ) ( 3 3 ) ( ) ( 3 h p v ) m. m ( 4. E ) ( p g v c c. c

24 Jia maa p E ) ( p p g v c c. E p g c Da E 4 3 h 3 p g ) m. m (. Jadi:

25 Apliasi Da Pgmbaga aha Smiodutor rasistor rasistor adalah smiodutor yag dipaai sbagai pguat, pmotog (switchig), stabilisasi tgaga, modulasi siyal Dioda Dioda brfugsi mmbatasi arah prgraa muata listri, dioda haya mgijia arus sarah utu mgalir satu arah saja da mghalagi alira arah yag brlawaa. Sl Surya Sl surya adalah sbuah alat smiodutor yag trdiri dari sbuah wilayah-bsar dioda p- juctio, di maa, dalam cahaya matahari mampu mciptaa rgi listri yag brgua Miropossor Miroprossor (disigat µp atau up) adalah sbuah stral procsig uit (CPU) ltroi omputr yag trbuat dari trasistor mii da siruit laiya di atas sbuah siruit itgrasi smiodutor

26 Apliasi Da Pgmbaga aha Smiodutor Utu mdapata alat-alat smiodutor yag brmutu tiggi, hal yag trptig adalah mdapata muria da smpuraa dari ristal tuggal dari smiodutor yag diprguaa dalam pmbuata alat-alat trsbut. Apliasi baha smiodutor : 1. rasistror. Dioda 3. Sl surya 4. Miropossor

27 1. RANSISOR APA IU RANSISO R? rasistor adalah alat smiodutor yag dipaai sbagai pguat, pmotog (switchig), stabilisasi tgaga, modulasi siyal atau fugsi laiya Jis-jis trasistor PNP E NPN C C E

28 Gambar trasistor

29 Scara umum, trasistor dapat dibda-bdaa brdasara baya atgori: Matri smiodutor : Grmaium, Silio, Gallium Arsid. Kmasa fisi : hrough Hol Mtal, hrough Hol Pllastic, Surfac Mout, IC, da lai-lai. ip : UJ, J, JFE, IGFE (MOSFE), IG, H, MISFE, VMOSFE, MESFE, HEM, da lai-lai. Polaritas : NPN atau N-chal, PNP atau P-chal. Maximum apasitas daya : Low Powr, Mdium Powr, High Powr. Maximum frusi rja : Low, Mdium, atau High Frucy, RF trasistor, Microwav, da lai-lai. Apliasi : Amplifir, Salar, Gral Purpos, Audio, gaga iggi, da lai-lai.

30 . DIODA APA IU DIODA Sbuah dioda brfugsi sbagai vrsi ltroi dari atup sarah. Dga mmbatasi arah prgraa muata listri, dioda haya mgijia arus listri utu mgalir satu arah saja da mghalagi alira arah lai. Jis-jis dioda : 1. Dioda Cahaya Ssor

31 . Dioda Zr Dioda Zr mmilii sifat yag sama dga dioda biasa, cuali bahwa alat ii sgaja dibuat utu dipaai dga tgaga rusa yag diuragi, disbut tgaga Z 3. Dioda Foto Dioda foto adalah ompo ltroi da juga salah satu jis fotodttor. Hubuga p- dari diod ii dibuat ssitiv trhadap cahaya.

32 4. Dioda Lasr Dioda lasr adalah sjis lasr di maa mdia atifya sbuah smiodutor prsimpaga p- yag mirip dga yag trdapat pada dioda pmacar cahaya. Dioda lasr adag juga disigat LD atau ILD. Cotoh alat ltroi dari apliasi dioda lasr

33 3. Sl Surya APA IU SEL SURYA Sl surya atau sl photovoltaic, adalah sbuah alat smiodutor yag trdiri dari sbuah wilayah bsar dioda p- juctio, di maa dalam hadirya cahaya matahari mampu mciptaa rgi listri yag brgua. Cotoh alat ltroi dari apliasi sl surya

34 4. MIKROPOSESOR APA IU MIKROPOSESOR Sbuah miroprossor (disigat µp) dalah sbuah ctral procssig uit (CPU) ltroi computr yag trbuat dari trasistor mii da siruit laiya di atas sbuah siruit tritgrasi smiodutor. Cotoh alat ltroi dari apliasi miroprossor

35 MAERI : 8.1.Kristal smiodutor itrisi ti pguura clah rgi massa ftif lima alasa hol diaggap sbagai partil brmuata positif ostrasi ltro ostrasi hol. 8..Kristal smiodutor strisi tigat rgi door 8... tigat rgi asptor ostrasi ltro 8..4.ostrasi hol.

36 INDIKAOR Mahasiswa harus dapat : mjlasa ti pguura clah rgi. mjlasa arti fisis dari massa fftif. mjlasa 5 alasa mgapa hol dapat diaggap sbagai partil brmuata positif. mghitug ostrasi ltrohol dalam smiodutor itrisi. mtua tigat rgi atom-atom doorasptor mghitug ostrasi ltrohol dalam smiodutor strisi.