Pertanyaan

2. Sebuah semikonduktor memiliki mobilitas elektron mu _(n)=300cm^2/Vcdot s dan mobilitas hole 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.

Solusi

Terverifikasi Ahli
3.8 (328 Suara)
Eklavya master ยท Tutor selama 5 tahun

Jawaban

Berikut langkah-langkah untuk menentukan tipe semikonduktor:1. **Hitung densitas arus elektron ( ) dan densitas arus hole ( )**: - - di mana: - adalah konsentrasi elektron - adalah konsentrasi hole - adalah muatan elektron ( C) - adalah mobilitas elektron - adalah mobilitas hole - adalah medan listrik2. **Bandingkan dan **: - Jika , maka semikonduktor bertipe n (dominasi elektron). - Jika , maka semikonduktor bertipe p (dominasi hole).**Perhitungan:**- Kita tidak memiliki informasi tentang konsentrasi elektron ( ) dan konsentrasi hole ( ). Namun, kita dapat menggunakan persamaan untuk mencari perbandingan dan .- - - - Kita tahu , , , dan . Kita dapat mencari perbandingan dan :- - - - Sekarang kita dapat membandingkan dan :- - Karena , maka akan lebih besar daripada . Ini berarti akan menjadi negatif, yang tidak mungkin.**Kesimpulan:**- Karena tidak mungkin negatif, maka asumsi awal kita bahwa salah. Ini berarti bahwa arus dominan dalam semikonduktor ini adalah arus hole ( ).**Oleh karena itu, semikonduktor tersebut bertipe p.**