Ilmu Bahan Listrik - e-Learning Sekolah Menengah Kejuruan

Ilmu Bahan ListrikBerdasarkan lebar dan sempitnya celah energi dari bahan-bahan di atas, terlihat bahwauntuk menjadikan bahan semikonduktor agar menghantar listrik diperlukan energi yangtidak besar. Silikon dan germanium murni disebut semi konduktor intrinsik jika belummendapatkan bahan tambahan, sedangkan yang sudah mendapatkan bahan tambahandisebut ekstrinsik. Bahan tambahan yang dimaksud arsenikum (As) atau boron (B).bahan semikonduktor yang mendapatkan tambahan As akan menjadi semi konduktorjenis N, sedangkan yang mendapatkan tambahan B akan menjadi semi konduktor jenisP. Beberapa bahan tambahan untuk semi konduktor dapat dilihat pada tabel 8.1.Tabel 8.1 Enegi IonisasiBahan Pengotoran Si (ev) Ge (ev)Tipe- n PosporArsenAntimonTipe-pBoronAluminiumGalliumIndiuma. Semi konduktor Intrinsik0,0440,0490,0390,0450,0570,0650,160,0120,0130,0100,0100,0100,0110,011Telah dibahas sebelumnya, untuk menjadikan pita valensi bertumpang tindihdengan pita konduksi diantaranya diperlukan medan. Sebagai contoh : Si mempunyaicelah energi 1 ev. Ini diperkirakan beda energi antara dua inti ion yang terdekat denganjarak + 1 A 0 (10 –10 m). Maka dari itu diperlukan gradien medan + 1 V/10 -10 m untukmenggerakan elektron dari bagian atas pita valensi ke bagian bawah pita konduksi.Namun gradien sebesar itu kurang praktis. Kemungkinan lain untuk keadaan transisiyaitu tumpang tindih kedua pita dapat diperoleh dengan pemanasan. Pada suhu kamarada juga beberapa elektron yang melintasi celah energi dan hal ini menyebabkanterjadinya semi konduksi. Pada semi konduktor intrinsik, konduksi tersebut disebabkanproses intrinsik dari bahan tanpa adanya pengaruh tambahan. Kristal Si dan Ge murniadalah semi konduktor intrinsik. Elektron-elektron yang dikeluarkan dari bagian terataspita valensi ke bagian pita konduksi karena energi termal adalah penyeban konduksi.Banyaknya elektron yang terkuat untuk bergerak melintasi celah energi dapat dihitungdengan distribusi kemungkinan Fermi-Dirac :P(E)?(1 ?e)1( E ? Ef) /K . T58