Ilmu Bahan Listrik - e-Learning Sekolah Menengah Kejuruan

Ilmu Bahan Listrikvalensi masuk ke dalam pita konduksi. Kumpulan elektron ini jauh lebih besar darikumpulan elektron yang dikeluarkan dari pita valensi pada proses intrinsik. Sesuaidengan hukum gerakan massa, hasil dari banyaknya elektron-elektron pada pitakonduksi dan banyaknya lubang pada pita valensi harus konstan. Kondisi ini secaradrastis akan mengurangi banyaknya lubang pada semi konduktor tipe-n. Elektronelektronpada pita konduksi menjadi pembawa muatan mayoritas (majority chargecarries).Proses doping kristal Si dengan elemen kolom 3 antara lain : Ga, Al, dan Indapata dijelaskan:Aluminium mempunyai 3 elektro pada orbit terluarnya, sedangkan untuk menyisipkanSi pada akristal ini Al memerlukan elektron ekstra untuk melengkapkan ikatansekelilingnya menjadi tetra hedral (mengikat 4 atom Si). Elektron ekstra ini dapatdiperoleh dari atom Si yang terdekat sehingga menimbulkan lubang pada Si. Atom Aldengan elektron ekstra menjadi sebuah muatan negatif dan lubang dengan sebuahmuatan posisitf dapat dianggap berputar mengelilingi atom Al. Hal ini dapat dijelaskanpada gambar 8.4lubang (hole)SiSiSiSiAl. OSiSiSiSiGambar 8.4 Silikon yang didoping dengan elemen kolom ke-3 (Al)Pada suhu 0 O , lubang tetap terikat pada atom pengotor. Kalau suhu dinaikkan, lubangakan terlepas dari atom pengotor dan menjadi konduksi. Energi ionisasi untuk sebuahikatan lubang bebas dari pengotornya kira-kira sama dengan energi ionisasi darielektron-elektron donor pada kristal yang sama. Tingkat ikatan lubang disebut tingkatakseptor (aluminium menerima sebuah elektron) dan selalu di atas pita valensi.61