Chapter 1 Semikonduktor; Sub Chapter 1.4 Energy Level(Tingkat Energi)

[menuju akhir]

 

1.Tujuan[kembali]

  • Untuk mengetahui apa itu level energi
  • Untuk mengetahui level energi dalam dioda
  • Untuk mempelajari level energi

2. Alat dan Bahan[kembali]


a. Alat

   

o    Ground


 

o    DC generator


 

o    Power Supply

 

 

   b. Bahan

o   Dioda

 


Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.



  

3. Dasar Teori[kembali]

1.4 Tingkat Energi

Dalam struktur atom yang terisolasi ada tingkat energi diskrit (individu) yang terkait Dengan setiap elektron yang mengorbit, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.8a. Setiap materi, pada kenyataannya, memiliki tingkat energi yang diizinkan untuk elektron dalam struktur atomnya sendiri.

Semakin jauh elektron dari inti, semakin tinggi tingkat energinya, dan setiap elektron yang meninggalkan atom induknya memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dari elektron apa pun dalam struktur atom.


Gambar 1.8  Tingkat energi: (a) tingkat diskrit dalam atom

terisolasi struktur; (b) konduksi dan pita valensi dari suatu

isolator, semikonduktor, dan konduktor.

Sumber: Electronic Devices and Circuit Theory- Boylested and Nashelsky 

Diantara tingkat energi diskrit ada celah dimana tak ada elektron struktur atom dapat muncul. Saat atom suatu material didekatkan, terbentuknya kristal dikarenakan adanya interaksi antara atom yang akan menghasilkan elektron pada orbit tertentu dari suatu atom yang energinya sedikit beda tingkatnya dari elektron di orbit yag sama dari atom yang berdampingan dimana hasilnya perluasan dari tingkat diskrit keadaan energi yang mungkin untuk elektron valensi pita itu dan bisa kita lihat pada gambar 1.8b.

Bisa kita lihat bahwa pada gambar 1.8b ada tingkat batas dan status energi maksimum dimana tiap elektron dalam kisi atom bisa menemukan dirinya sendiri dan disana menjadi daerah terlarang antara pita valensi dan tingkat ionisasi. Ionisasi ialah mekanisme dimana elektron dapat menyerap energi yang cukup melepaskan diri dari struktur atom dan memasuki pita koduksi. Energi yg terkait dengan setiap elektron diukur dalam satuan elektron volt (eV).

W= QV dalam satuan eV

W= QV = (1,6x10-19 C) (1 V)

1 eV = 1,6x10-19 J

Pada suhu 0 K (-273,15 °C), semua elektron valensi bahan semikonduktor berada di kulit terluar atom dengan tingkat energi yang berkaitan dengan pita valensi seperti pada gambar 1.8b. Namun, saat suhu kamar (300 K, 25 °C) angka terbesar dari elektron valensi memperoleh energi yang cukup untuk meninggalkan pita valensi, menyebrangi celah energi yang telah ditentukan oleh Eg yang bisa dilihat pada gambar 1.8b dan memasuki pita konduksi.

    Untuk isolator yang celah energinya biasanya >= 5 eV, dibatasi jumlah elektron yg bisa memasuki pita konduksi pada suhu kamar. Konduktor mempunyai elektron dalam pita konduksi walaupun pada 0 K sedangkan pada suhu kamar ada lebih dari cukup menopang beban berat aliran muatan atau arus.

 


 

4. Percobaan [kembali]

a. Prosedur Percobaan

    1. Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu
    2. Buka schematic capture, pilih bagian component mode (
      ), dan pada bagian devices klik 'P'.
       
    3. Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.
    4. Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.
    5. Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.
    6. Buka bagian Terminals mode ().
    7. Pilih terminal yang diperlukan.
    8. Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.
    9. Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.
    10. Klik play (
      ) pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.
    11. Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output ...

 

5. Rangkaian Simulasi[kembali]

Foto rangkaian simulasi

Prinsip kerja rangkaian simulasi 

 Batterai disini sebagai suplai terhubung ke dioda dan dioda langsung terhubung ke resistor dan resistor terhubung langsung ke led dan led ke baterai sehingga membuat loop sehingga led menyala.

6. Video[kembali] 


 

 

7. Download[kembali]
    Download video [disini]

    Download file HTML [disini]

          Download Datasheet [disini]

  




[menuju awal]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  BAHAN TUGAS PERKULIAHAN Oleh: Fadhilatul Hasanah 2010951012 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Padang 2022