Pertanyaan
1. Gambar diagram pita energi dari semikonduktor intrinsik, tunjukkan pita valensi, pita konduksi, dan celah energi Jelaskan bagaimana diagram ini berubah setelah doping untuk membentuk semikonduktor tipe -p dan jelaskan bagaimana hal ini mempengaruhi ketersediaa pembawa muatan. 2. Sebuah semikonduktor memiliki mobilitas elektron mu _(n)=300cm^2/Vcdot s mu _(p)=900cm^2/Vcdot s Jika medan listrik E=200V/cm menghasilkan densitas arus J=0.15A/cm^2 tentukan apakah semikonduktor tersebut bertipe n atau p berdasarkan dominasi kontribusi elektron atau hole terhadap total densitas arus. 4. Apakah yang dimasud engan Level Fermi? Dalam semikonduktor tipe-P, level Fermi berada 0,3 eV di atas pita valensi pada suhu ruangan 300^circ K Tentukan posisi baru level Fermi untuk suhu 400^circ K ! 5. Gambar dan jelaskan prinsip kerja dioda IMPATT! 6. Kirimkan jawaban Anda ke e-learning.
Solusi
Jawaban
**Diagram pita energi semikonduktor intrinsik menunjukkan pita valensi (pita E\_v) dan pita konduksi (pita E\_c) yang terpisah oleh celah energi (E\_g). Setelah doping untuk membentuk semikonduktor tipe-p, pita valensi bergerak lebih dekat ke pita konduksi, mengurangi celah energi dan meningkatkan ketersediaan pembawa muatan positif (hole).2. **Penjelasan:**Dengan menggunakan persamaan densitas arus J = nqμE, kita dapat menghitung kontribusi arus dari elektron dan hole. Dengan menghitung kontribusi arus dari masing-masing pembawa muatan dan membandingkannya dengan densitas arus total, kita dapat menentukan apakah semikonduktor tersebut bertipe n atau p.**Jawaban:**Dengan menggunakan persamaan densitas arus J = nqμE, kontribusi arus dari elektron adalah J\_e = n\_e q μ\_e E dan kontribusi arus dari hole adalah J\_h = n\_h q μ\_h E. Dengan membandingkan J\_e dan J\_h dengan densitas arus total J, semikonduktor tersebut bertipe p karena kontribusi hole lebih dominan.3. **Penjelasan:**Level Fermi (E\_f) adalah tingkat energi di mana probabilitas menemukan elektron adalah 50%. Dalam semikonduktor tipe-p pada suhu ruangan, level Fermi berada 0,3 eV di atas pita valensi. Untuk menentukan posisi baru level Fermi pada suhu 400 K, kita dapat menggunakan hubungan antara level Fermi dan suhu.**Jawaban:**Level Fermi (E\_f) adalah tingkat energi di mana probabilitas menemukan elektron adalah 50%. Pada suhu 400 K, posisi baru level Fermi dapat dihitung menggunakan hubungan E\_f = kT, di mana k adalah konstanta Boltzmann dan T adalah suhu dalam Kelvin. Dengan memasukkan nilai-nilai yang diberikan, kita mendapatkan E\_f = 0,3 eV + kT, di mana k = 8,617 x 10^-5 eV/K dan T = 400 K.4. **Penjelasan:**Dioda IMPATT (Impact Avalanche Transit Time dioda) adalah jenis dioda yang beroperasi dengan memanfaatkan efek tunneling termal. Dengan mengaplikasikan tegangan maju ke dioda, elektron dan hole dapat menembus pita penghalang, menghasilkan aliran arus.**Jawaban:**Dioda IMPATT beroperasi dengan memanfaatkan efek tunneling termal. Ketika tegangan maju diterapkan, elektron dan hole dapat menembus pita penghalang, menghasilkan aliran arus.5. **Penjelasan:**Dioda IMPATT adalah dioda yang beroperasi dengan memanfaatkan efek tunneling termal. Dengan mengaplikasikan tegangan maju, elektron dan hole dapat menembus pita penghalang, menghasilkan aliran arus.**Jawaban:**Dioda IMPATT beroperasi dengan memanfaatkan efek tunneling termal. Ketika tegangan maju diterapkan, elektron dan hole dapat menembus pita penghalang, menghasilkan aliran arus.6. **Penjelasan:**Untuk mengirimkan jawaban ke e-learning, Anda perlu mengikuti instruksi yang diberikan oleh platform e-learning yang Anda gunakan. Biasanya, Anda dapat mengirimkan jawaban melalui antarmuka online atau mengunggah file yang berisi jawaban.**Jawaban:**
Penjelasan
**Diagram pita energi semikonduktor intrinsik menunjukkan pita valensi (pita E\_v) dan pita konduksi (pita E\_c) yang terpisah oleh celah energi (E\_g). Setelah doping, semikonduktor tipe-p terbentuk dengan menambahkan dopan tipe-p (misalnya, boron) yang menyebabkan pita valensi bergerak lebih dekat ke pita konduksi, mengurangi celah energi. Ini meningkatkan ketersediaan pembawa muatan positif (hole).**