12.04.2013 Views

Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

pita konduksi<br />

kosong<br />

celah energi<br />

pita valensi<br />

terisi penuh<br />

celah energi<br />

Gb.8.8. Diagram pita energi material isolator.<br />

Intan merupakan kristal karbon C yang memiliki konfigurasi<br />

elektron 1s 2 2s 2 2p 2 ; tingkat energi kedua sebenarnya mampu<br />

memuat sampai 8 elektron, yaitu 2 di 2s dan 6 di 2p, namun<br />

elektron yang ada di tingkat kedua ini hanya 4. Jika jarak atom<br />

makin dekat, 2s dan 2p mulai tumpang tindih. Pada jarak atom<br />

yang lebih kecil lagi pita energi ini pecah lagi menjdi dua pita<br />

yang masing-masing dapat menampung 4 elektron. Oleh karena<br />

itu 4 elektron yang ada akan menempati empat tingkat energi<br />

terendah dan menyisakan empat tingkat energi yang lebih tinggi<br />

yang kosong. Dalam jarak keseimbangan, celah energi antara pita<br />

yang terisi dan pita yang kosong di atasnya adalah sekitar 5 eV.<br />

Oleh karena itu intan merupakan material isolator.<br />

8.1.3. Pita energi Pada Material Semikonduktor<br />

perlu<br />

tambahan<br />

energi besar<br />

untuk<br />

memindahkan<br />

elektron<br />

Diagram pita energi untuk material semikonduktor mirip dengan<br />

material isolator akan tetapi berbeda pada lebar celah energi-nya.<br />

Celah energi pada semikonduktor hanya sekitar 1 eV. Germanium dan<br />

silikon adalah material semikonduktor. Konfigurasi atom Ge [Ar]<br />

3d 10 4s 2 4p 2 dan Si [Ne] 3s 2 3p 2 ; kedua macam atom ini memiliki 4<br />

elektron di tingkat energi terluarnya. Tumpang-tindih pita energi di<br />

tingkat energi terluar akan membuat pita energi terisi penuh 8<br />

elektron.<br />

Karena celah energi sempit maka jika temperatur naik, sebagian<br />

elektron di pita valensi naik ke pita konduksi dengan meninggalkan<br />

tempat kosong (hole) di pita valensi. Keadaan ini digambarkan pada<br />

Gb.8.9. Baik elektron yang telah berada di pita konduksi maupun hole<br />

di pita valensi akan bertindak sebagai pembawa muatan untuk<br />

terjadinya arus listrik. Konduktivitas listrik naik dengan cepat dengan<br />

naiknya temperatur.<br />

129

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!