Tugas Pertemuan 2 Elektronika Analog - John Asto

Tugas Pertemuan 2
Nama	John Asto
NIM	1825041021
Mata Kuliah	Elektronika Analog

1. Jelaskan secara singkat pengertian dari bahan semikonduktor dan alat elektronika yang menggunakan bahan semikonduktor (minimal 5 yang ada di rumah masing-masing)?

Jawaban:

Bahan Semikonduktor (Semiconductor) adalah bahan penghantar listrik yang tidak sebaik konduktor (conductor) akan tetapi tidak pula seburuk Insulator (Isolator) yang sama sekali tidak menghantarkan arus listrik. Pada dasarnya, kemampuan menghantar listrik. Itu berarti semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada diantara isolator dan konduktor sehingga semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik.

Alat elektronika yang menggunakan bahan semikonduktor:

1. Smartphone
2. TV
3. Radio
4. Lampu LED
5. Laptop
6. Printer
7. MP3 Player

2. Perbedaan antara semikonduktor intrinsik, semikonduktor ekstrinsik, jalur valensi, jalur konduksi, jalur larangan, pita energi, energi gap, arus drift, dan ikatan kovalen?

Jawaban:

1. Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor murni yang tidak diberi doping atau campuran atom lainnya (Contoh Silikon murni dan Germanium murni).
2. Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang sudah dimasukkan sedikit ketidakmurnian (doping) atau pengotoran dari luar (ekstraneous inqurities).
3. Jalur Valensi. Penyebab terbentuknya jalur valensi adalah adanya ikatan ato-atom yang membangun kristal. Pada jalur ini elektron dapat lepas dari ikatan atomnya jika mendapat energi.
4. Jalur konduksi adalah tempat elektron-elektron dapat bergerak bebas karena pengaruh gaya tarik inti tidak diperhatikan lagi. Dengan demikian elektron dapat bebas menghantarkan listrik.
5. Jalur larangan adalah jalur pemisah antara jalur valensi dengan jalur konduksi.
6. Pita energi adalah kumpulan garis pada tingkat energi yang sama akan saling berimpit.
7. Energy gap adalah energy yang diperlukan oleh electron untuk memecahkan ikatan kovalen sehingga dapat berpindah jalur dari jalur valensi ke jalur konduksi.
8. Arus drift adalah perpindahan muatan akibat adanya medan listrik.
9. Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya interaksi antara dua atom atau unsur yang menggunakan pasangan elektronnya secara bersama-sama.

3. Jelaskan pengertian dari semikonduktor ekstrinsik tipe n dan tipe p beserta dengan contohnya (minimal 3)?

Jawaban:

• Semikonduktor tipe N memiliki 5 lapisan luar electron dalam intrinsic semiconductor. Bila lima valenci element ini ditambahkan untuk mengikat dengan silicon, maka satu electron tetap bertahan sebagai kelebihan di dalam octet, sehingga daya hantar electron tersebut bisa baik melalui gerak bebas elektron yang tertinggal. Semiconductor ini disebut dengan tipe N (negatif) karena arus listriknya diasumsikan adalah negatif. Arus listrik ini mengalir melalui semiconductor tipe N. Contohnya adalah P (Phosphorus), As (Arsenic), dan Sb (Antimony).
• Semikonduktor tipe P memiliki tiga valence electron intrinsic semiconductor. Melalui empat lapisan luar electron yang dimilikinya, bila kedua jenis material ini bertemu satu dengan lainnya, maka atom silicon dari kedua jenis atom tidak ini tidak bisa berbagi electron, sehingga arus listrik dapat mengalir dengan mudah dimana lowongan ini disebut hole. Tipe semiconductor ini biasa disebut dengan P (positive) karena diasumsikan muatan listriknya adalah positif karena elektronnya lebih sedikit. Saat mendapat tegangan, electron mengisi sisi hole kemudian hole tersebut secara terus menerus bergerak menurun. Arus listriknya mengalir melalui hole yang ada di dalam semiconductor tipe P ini. Contohnya adalah Ga (Gallium), In (Indium), dan B (Boron).

4. Mobilitas elektron dan hole di dalam sebuah sampel semikonduktor intrinsik pada temperatur ruang berturut-turut adalah 0,36 m²/ V_s dan 0,17 m²/ V_s. Jika kerapatan elektron dan hole tepat sama dengan 2,5 x 10¹⁹/m³, hitung konduktivitas bahan tersebut?

Jawaban:

Diketahui:	$µe=0,36 m^2/V_s$ $µh = 0,17 m^2/V_s$ $n = P = 2,5 x 10^{19}/m^3$ $e = 1,6 x 10^{-19}$
Ditanyakan:	$\partial = …?$

Penyelesaian:
$\partial = ne × µe + Pe × µn$
$\, \, \, \, \,= 2,5 x 10^{19} × 1,6 x 10^{-19} × 0,36 \\ \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, + 2,5 x 10^{19} × 1,6 x 10^{-18} × 0,17$ $\, \, \, \, \, = 1,44 + 0,68$
$\, \, \, \, \, = 2,12 (Ωm)$

5. Potensial eksternal 10 V diterapkan secara longitudinal pada sebuah sampel semikonduktor intrinsik dengan mobilitas elektron dan hole masing-masing 0,38 m²/V_s dan 0,18 m²/V_s. Panjang sampel 2,5 cm, lebar 0,4 cm, dan 0,15 cm. Pada temperatur kamar, hitung:
a. Kecepatan elektron hole.
b. Konduktivitas intrinsik jika kecepatan pembawa intrinsiknya 2,5 x 10¹⁹/m³.
c. Arus total.

Jawaban:

Diketahui:	$E=10V$ $µe = 0,38 m^2/V_s$ $µn = 0,18 m^2/V_s$ $ℓ = 2,5 cm$ $ℓs_1 = 0,4 cm$ $ℓs_2 = 15 cm$
Ditanyakan:	$a. V = …?$ $b. \partial = …?$ $c. I = …?$

Penyelesaian:

1. $V= µe × E$
   $\, \, \, \, \, \, = 0,38 × 10$
   $\, \, \, \, \, \, = 3,8 m/s$
2. $\partial = ne × µe$
   $\, \, \, \, \,= 2,5 x 10^{19} × 1,6 x 10^{-19} \\ \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, × 0,38$ $\, \, \, \, \,= 1,52 (Ωm)$
3. $I = ne (µh + µe) E × A$ $\, \, \, \, \, = 2,5 x 10^{19} × 1,6 x 10^{-19} \\ \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, (0,18 + 0,38) 10 × 3,8/25$
   $\, \, \, \, \, = 34,048 Ampere$

Related Posts