SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP) : FISIKA DEVAIS SEMIKONDUKTOR KODE MK / SKS : / 3 SKS PROGRAM STUDI : MAGISTER TEKNIK ELEKTRO

Transkripsi

1 SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP) MATA KULIAH : FISIKA DEVAIS SEMIKONDUKTOR KODE MK / SKS : / 3 SKS PROGRAM STUDI : MAGISTER TEKNIK ELEKTRO Pertemuan Pokok Bahasan Tujuan Instruksi Umum (TIU) I Elemen-Elemen Fisika Semikonduktor(SK) II Gejala Transport dalarn SK Agar Mahasiswa mampu: Memahami gejala-gejala transport yang Penetuan konsentrasi pembawa ekstrinsik Agar Mahasiswa: Memahami konsep dasar fisika SK, dalam hal ini berkaitan terutama dengan teori pita energi berikut model-model potensialnya menjelaskan cara penentuan konsentrasi pembawa ekstrinsik yaitu dengan Sub Pokok Bahasan Bahan-Bahan SK Struktur kristal lkatan-ikatan valensi Teori Pita energi Rapatkeadaan Konsentrasi pembawa intrinsik: Distribusi Fermi- Dirac Konsep Hole dan Elektron Sasaran Belajar Agar Mahasiswa dapat/mampu menyebutkan bahan-bahan SK menyebutkan dan mengidentifikasi struktur kristal SK. mengetahui dan menggunakan teori pita energi yang menyangkut model-model potensial pada logam, isolator dan SK, serta dapat menjabarkan pers. Gelornbang Schroedinger untuk potensial periodic menjelaskan dan menginformasikan konsep rapat keadaan menginformasikan dan menjelaskan kondisi konsentras! pembawa intrinsik, dalam hal ini berkaitan dengan penggunaan distribusi Fermi- Dirac. menjelaskan konsep Hole dan Elektron dalarn hal kaitannya dengan konsep donors dan akseptor, dan pembawa mayoritas dan pembawa minoritas. 1

2 terjadi di dalarn SK, misalkan: arus drift dan arus diffusi. Drift pembawa: mobilitas, resistansi, efek- Hall. Diffusi pembawa: proses difusi, relasi Einstein Injeksi pembawa Persamaan- Persamaan penting di dalarn SK: pers. Aliran arus, pers. Kontinuitas, dan pers. Poisson III Generasi dan Rekombinasi Memahami proses generasi dan rekombinasi di dalam SK Kinetik proses generasi - rekombinasi: band to band recombination (direct recombination), rekombinasigenerasi melalui pusat intermediate (indirect recombination), surface recombination. Asal muasal pusat generasirekombinasi: impurities, menggunakan distribusi FD. menjelaskan proses aliran drift. Dalarn hal ini menyangkut mobilitas serta konsekuensi terhadap resistansi dan efek-hafl. menjelaskan proses diffusi pembawa berkaitan dengan relasi Einstein dan pers. Kontinuitas. menjelaskan konsep inieksi pembawa. Menjabarkan, menggunakan dan menginformasikan pers. penting di dalam SK menginformasikan proses generasirekombinasi pembawa, serta dapat menyebutkan tipe-tipe prosesnya. Menyebutkan dan menginformasikan faktorfaktor yang menyebabkan terjadinya pusat generasi- rekombinasi. 2

3 radiation damage, surface states. IV Dioda memahami prinsip pembentuka n dioda beserta karakteristik nya mengetahui macammacam dioda Dioda logam-sk Dioda p-n junction Daerah Deplesi Kapasitansi lapisan deplesi. Karakteristik Arus- Tegangan Penyimpanan muatan dan sifatsifat transient Breakdown dioda Macam-macam dioda: dioda Tunnel, dioda Varaktor, diodan Avalanche dan dioda Zener. Agar Mahasiswa mampu/dapat menjelaskan model junction- band logam- SK, beserta karakteristik I-V menjabarkan arus yang mengalir melalui barrier Schockley dan kontak Ohm. menjelaskan cara pembentukan p-n junction serta dapat menyebutkan macam-macam dioda yang diklasifikasikan menurut metode pembentukannya. menjelaskan model p-n junction-band dan distribusi pembawanya. menyebutkan daerah deplesi berdasarkan tipe-tipe junctionnya: abrupt junction, dan linearly graded junction. menjabarkan kapasitansi lapisan deplesi menjelaskan karakteristik I-V baik itu dalam konjisi ideal maupun dalam keadaan dipengaruhi oleh efek thermal, efek generasi- rekombinasi dan high- injection. Menjelaskan proses penyimpanan muatan dan sifat-sifat transient dioda menyebutkan faktor-faktor tedadinya breakdown dioda menyebutkan macam-macam dioda. 3

4 V Devais Bipolar memahami prinsip-prinsip pembentukan dan cara kerja Transistor, serta menyebutkan karakteristiknya VI Devais Unipolar Agar Mahasiswa mampu/dapat memahami konsep dasar devais unipolar serta mampu menyebutkan karakteristik dari berbagai jenis devais unipolar Transistor junction Sifat statis transistor bipolar Respon frekuensi dan switching dad transistor bipolar Transistor bipolar beterojunction Thyristor FET MESFET OS-Diode MOSFET: karakteristik dasar MOSFET: tegangan threshold dan penyekala devais Agar Mahasiswa mampu/dapat mengetahui susunan transistor bipolar dan pembuatannya menjelaskan cara keria transistor bipolar pada mode aktif mengetahui konsep penguatan arus menjelaskan difat-sifat statis transistor bipolar tang antara lain berkaitan dengan arus arus transistor ideal mengetahui cara pernodifikasian karakteristik statis menjelaskan respon frekuensi dan switching transistor bipolar yang anatar lain berkaitan dengan model Ebers-Moll. menyebutkan cara pernbentukan transistor bipolar heterojunction menggunakan thyristor untuk aplikasi switching serta dapat menjelaskan karakterik dasar thyristor Agar mahasiswa mampu/dapat: menjelaskan susunan dan pembentukan devais unipolar(tipe FET) menjelaskan karakteristik I-V secara umum dari masing- masing FET menyebutkan aplikasi/kegunaan masingmasing FET menjelaskan dan menginformasikan modifikasi teori sederhana tentang JFET menjelaskan konsep ideal dioda MOS menielaskan lebih lanjut karakteristik dasar MOSFET: daerah-daerah linier dan saturasi, respon frekuensi & rangkaian eqivalen menyebutkan tipe-tipe MOSFET menjelaskan tegangan threshold dan penskala devais 4

5 VII Devais microwave Agar Mahasiswa mampu/dapat memahami teknik pencapaian kapabilitas microwave dad devais SK VII Devais fotonis (photonic devais) memahami dan mengenal devais dimana partikel cahaya dasar(foton) mernmainkan peranannya pada devais tersebut, serta dapat menyebutkan 4 grup devais folonis IX Topik Lanjut Agar Mahasiswa mampu/dapat : memaharni konsep pernrosesan teknologi integrated device dari pertumbuhan kristal sampai transfer pola litografi, serta memaharni aspekaspek teoritis dan parktis langkah-langkah utama dalarn fabrikasi devais dengan penekanan pada devais integrated Dioda IMPATT Dioda BARITT Transferred-Electron Devais Perbandingan devais-devais microwave Transisis radiatif dan absorbsi optis LED Laser SK Detektor foto Solar cell Pertumbuhan kristal dan epitaksi Oksidasi dan deposisi film Diffusi dan implantasi ion Litografi dan etching Lntegrated device Agar Mahasiswa mampu/dapat menyebutkan devais-devais microwave khusus menjelaskan prinsip kerja devais tsb., karaktenstik dan strukturnya. menggunakan devais tsb. didalam aplikasiaplikasi microwave menjelaskan konsep tunneling pada dioda tunnel menjelaskan konsep resistansi negatif differensiasi negatif pada TED menyebutkan perbedaan antar devais microwave dalam hal power output, frekuensi maksimum, dan performan noise menjelaskan konsep transisi radiatif dan absorpsi optis menjelaskan konsep pengubahan energi listirk menjadi energi optik (LED & dioda laser). menjelaskan konsep pendeteksian secara elektronik signal optis pada detektor foto menjelaskan konsep pengubahan energi optis menjadi energi listrik menyebutkan jenis-jenis LED mengetahui struktur laser dan menjelaskan prinsip kerja dan karakteristik laser menjelaskan prinsip kerja detektor foto, serta menyebutkan contoh- contohnya menjelaskan prinsip kerja Solar cell. Agar Mahasiswa mampuidapat: menjelaskan teknik dasar untuk menumbuhkan kristal tunggal menyebutkan klasifikasi thin film menjelaskan dua prinsip kunci proses pengontrolan dopin pada SK (diffusi dan implantasi ion) 5

6 menjelaskan proses transfer pola-pola bentuk geornetris pada suatu "mask" ke thin layer dari material radiasi- sensitive menyebutkan metode-metode litografi dan teknik etching menjelaskan dan menggunakan proses fabrikasi komponen aktif dan pasif suatu IC Daftar Pustaka : 1. A.S. Grove, Physics and Technology of semiconductor, (Wiley, Singapore 1967). 2. S.M. Sze, Semiconductor Devices, Physics and Technology, (Wiley, Singapore 1985) 3. Rio dan M. lida, Fisika dan Teknologi Semikonduktor, (Pradnya Paramita, Jakarta 1980). 6