PIRANTI ELEKTRONIKA 1 D 4 TELEKOMUNIKASI A KELOMPOK

PIRANTI ELEKTRONIKA 1 -D 4 TELEKOMUNIKASI A KELOMPOK 1 §RIDHO ISNANTO §FEBRIANA AYU H. §FUTHURUL B. S §BAGAS ADI P By kelompok 1 /1210151004 / 1210151014 / 1210151022 / 1210151023 1

SEJARAH PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIKA Era Tabung hampa ( vacuum tube ) Era transistor Era rangkaian terintegrasi ( IC ) Komputer generasi ke empat By kelompok 1 2

SEJARAH PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIKA Periode Perkembangan Elektronika 1. Era Tabung hampa ( vacuum tube ) →awal abad 20 2. Era transistor → mulai tahun 1948 3. Era rangkaian terintegrasi ( IC ) → mulai tahun 1960 4. Komputer generasi ke empat (1971 -1983) By kelompok 1 Febriana Ayu 3

Era Tabung Hampa (Vacuum Tube) • Era vacuum tube terdapat pada abad ke 20 • Penemuan ini dirintis oleh beberapa tokoh diantaranya: Fleming Pickard By kelompok 1 Febriana Ayu De Forest 4

• Penemuan katup/dioda termionik pada tahun 1904 oleh John Fleming pada Marconi Perusahaan. Fleming, terinspirasi pada tahun 1904 untuk memodifikasi lampu filamen eksperimental yang telah diselidiki sebelumnya, dan menemukan bahwa mereka mendeteksi sinyal frekuensi tinggi. Science Museum/Science and Society Picture Library By kelompok 1 Febriana Ayu 5

Tahun 1906 , pickard merancang suatu diode detector dari Kristal slikon yang disebut dengan nama Cat’s whisker, https: //en. wikipedia. org/wiki By kelompok 1 Febriana Ayu 6

Katup triode pertama dipatenkan pada tahun 1907 oleh pelopor nirkabel Amerika Lee De Forest dan disebut Audion tersebut. � Dapat dipakai sebagai penguat sinyal listrikdan pembangkit osilasi. [ Saat itu triode banyak digunakan dalam berbagai alat komunikasi, namun sejak tahun 1947 triode diganti oleh teknologi transistor � https: //en. wikipedia. org/wiki Science Museum/Science and Society Picture Library By kelompok 1 Febriana Ayu 7

Sumber : Encyclopædia Britannica, Inc By kelompok 1 Febriana Ayu 8

Ciri-ciri komputer generasi pertama: � Kapasitas penyimpanan kecil. � Program cuma bisa dibuat dengan bahasa mesin : Assembler. � Ukuran fisik komputer besar, memerlukan ruangan yang luas. � Cepat panas, proses kurang cepat. � Memerlukan dya listrik yang besar. � Orientasi pada aplikasi bisnis. By kelompok 1 Febriana Ayu 9

• Membuat computer pemecah kode rahasia(Colossis). • Perkembangan computer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical Integrator and Computer(ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama anatara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. • ENIAC merupakan computer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebihcepat dibandingkan Mark I. By kelompok 1 Febriana Ayu 10

Beberapa contoh komputer generasi pertama By kelompok 1 Febriana Ayu 11

ENIAC ( Electronic Numerical And Calculator ) • Dirancang oleh Dr. John Mauchly dan Presper Eckert pada tahun 1946. • Komputer ini sudah mulai menyimpan data yang dikenal sebagai konsep penyimpanan data (stored program concept) yang dikemukakan oleh John Von Neuman. • Komputer ini dikembangkan dibangun oleh Angkatan Darat AS untuk Laboratorium Penelitian Persenjataan dengan tujuan untuk menghitung tabel tembakan senjata By kelompok 1 Febriana Ayu 12

EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer) Merupakan salah satu komputer elektronik yang pertama di dunia, ia menggunakan sistem binari berbanding sistem desimal yang digunakan oleh ENIAC. � EDVAC dicipta En. John von Neumann pada tahun 1947 bagi pihak tentera Amerika Serikat. � Berfungsi untuk memenuhi kebutuhan pada Laboratorium Riset Balistik milik Departemen Pertahanan AS. � By kelompok 1 Febriana Ayu 13

EDSAC ( Electronic Delay Storage Automatic Calculator ) Tahun 1949, Di Inggris dikembangkan juga komputer yang dinamai EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator). � Komputer ini digunakan sebagai alat yang berorientasi terhadap program tersimpan. � EDSAC memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data. � By kelompok 1 Febriana Ayu 14

UNIVAC I ( Universal Automatic Calculator Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut. � UNIVAC I adalah komputer pertama yang digunakan untuk memproses data perniagaan dan merupakan komputer komersial pertama di US. http: //febryantafsir. blogspot. co. id/ � By kelompok 1 Febriana Ayu 15

UNIVAC II Pabrik pembuatnya Sperry Rand-Univac Spesifikasi UNIVAC II. tabung 5, 200 � Tabung jenis 20 � Kristal dioda 18. 000 � Magnetic core 184. 000 � transistor 1. 200 � Lemari terpisah 4 By kelompok 1 Febriana Ayu 16

Era Transistor � 1947 – Pada 23 December, William Shockley, Walter Brattain, dan John Bardeen, sukses melakukan percobaan point-contact transistor, yang akhirnya menjadi revolusi dalam dunia semiconductor. http: //thesteepletimes. com/wp content/uploads/2014/08/Wiili am-Shockley. jpg http: //media 3. web. britannica. com/ebmedia/12/13112 -0042 BA 2 EB 12. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. https: //www. aip. org/histo ry/acap/images/bios/bard eenj. jpg 17

ERA TRANSISTOR Point contact transistor http: //historycomputer. com/Modern. Com puter/Basis/images/First_tra nsistor 1947. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 18

ERA TRANSISTOR � 1948, John R. Pierce dan Shockley mengembangkan alloy-junction transistor http: //news. stanford. edu/ne ws/2002/april 10/gifs/John. RP ierce_180. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 19

ERA TRANSISTOR � 1950, Teal – Bell Lab. membuat Ge Single Crystal http: //smithsonianchips. s i. edu/teal/images/1984_0 126. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 20

ERA TRANSISTOR � 1951, produksi massal alloy-junction transistor oleh General Electric dan RCA http: //www. wylie. org. uk/techn ology/semics/Mullard/OC 169. j pg By kelompok 1 Futhurul B. S. 21

ERA TRANSISTOR � 1954 – Sebuah silicon-based junction transistor, disempurnakan oleh Gordon Teal dari Texas Instruments, Inc. , yang memberikan kontribusi besar dalam hal pengurangan biaya produksi. http: //semiconductormuseum. com/Photo. Gallery/Photo. Galler y_TI_900_Series_files/image 00 2. gif By kelompok 1 Futhurul B. S. 22

ERA TRANSISTOR 1955 – Bell Laboratories mempublikasikan TRADIC, komputer pertama yang full transistorized. � 1956 – MIT melakukan penelitian untuk membuat TX 0, komputer transistor pertama yang bisa di program. � http: //www. computerhistory. org/semicon ductor/assets/img/400 x 400/1953_1_3. jp g http: //archive. computerhistory. org/res ources/still-image/dec/pdp-1_online/tx 0. two_men_working_on_computer. 19 80. 102631218. lg. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 23

Perbedaan transistor dan tabung hampa No. TABUNG HAMPA TRANSISTOR 1 Tabung hampa mempunyai fisik besar dan kurang praktis. Bentuk fisik kecil dan praktis. 2 Tabung hampa mempunyai tiga kaki yang terdiri dari Anoda, Katoda, dan Kasa kemudi. Transistor mempunyai tiga kaki yang terdirti dari: Basis, Kolektor, dan Emitor. Tabung hampa banyak terbuat dari kaca sehingga rangkaian di dalamnya tampak dengan nyata. Rangkaian dalam transistor tak kelihatan dari luar karena terbungkus plat atau mika. Tabung hampa tidak tahan terhadap goncangan. Transistor tahan terhadap goncangan. Memerlukan Tegangan atau energi Yang cukup besar. Transistor hanya membutuhkan tegangan atau energi listrik yang minimum, hanya kira-kira beberapa volt saja. 3 4 5 By kelompok 1 Futhurul B. S. 24

Era Rangkaian Teritegrasi (IC) � 1958 – Jack Kilby berhasil membuat integrated circuit pertama di Texas Instruments, ini untuk membuktikan bahwa resistor dan kapasitor bisa bersatu dalam materi semiconductor yang sama. http: //a 5. files. biography. com/image/upl https: //upload. wikimedia. org/wikipedia/ oad/c_fit, cs_srgb, dpr_1. 0, h_1200, q_80, en/4/42/Kilby_solid_circuit. jpg w_1200/MTIw. Nj. A 4 Nj. Mz. NTQw. MDg 1 Mj Yw. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 25

ERA RANGKAIAN TERINTEGRASI ( IC ) 1958, Kilby (Texas Instruments) menemukan konsep monolitik, yaitu ide menggunakan Germanium atau Silikon untuk membuat seluruh rangkaian � 1959, Kilby membuat oscilator dan multivibrator dari Germanium dengan konsep monollitik awal kelahiran IC � 1959, Robert Noyce dan Gordon Moore mengembangkan konsep monolitik dengan metode lithography � http: //cflrs. in/wpcontent/uploads/2015/ 04/download-2. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 26

ERA RANGKAIAN TERINTEGRASI ( IC ) � 1959, Hoerni dan Fairchild mengembangkan konsep monolitik dengan metode planar atau difusi http: //www. computerho pe. com/people/pictures /jean_hoerni. jpg By kelompok 1 Futhurul B. S. 27

ERA RANGKAIAN TERINTEGRASI ( IC ) � 1961, Fairchild dan TI mulai produksi massal IC � 1964, High-component-density IC dan mulai dikenal istilah “chip”, yaitu wafer silikon yang berukuran 3 x 5 mm dan tebal 0. 3 mm ( 3 x tebal rambut manusia ) By kelompok 1 Futhurul B. S. 28

Perkembangan Teknologi IC Teknologi Nama Jumlah komponen tahun SSI Small Scale Integrated < 100 Awal 1960 MSI Medium Scale Integrated 100 ~ 1. 000 Akhir 1960 LSI Large Scale Integrated 1. 000 ~ 10. 000 Awal 1970 VLSI Very Large Scale Integrated 10. 000 ~ 100. 000 Akhir 1970 ULSI Ultra Large Scale Integrated 100. 000 > Awal 1980 Awal 1990 dalam sebuah DRAM 16 MB terdapat 15 juta komponen !!!! By kelompok 1 Futhurul B. S. 29

Komputer Generasi IV • Setelah IC, tujuan pengembangan komputer menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik lainnya. • Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. LSI kemudian dikembangkan menjadi Very Large Scale Integration (VLSI) yang dapat menampung puluhan ribu hingga ratusan ribu IC. http: //rizalzalle. blogspot. co. id/201 4/12/sejarah-komputer-generasikeempat. html= By kelompok 1 Febriana Ayu 30

Komputer-komputer generasi keempat diantaranya adalah IBM 370, Apple I dan Apple II, PDP-11, Visi. Calc, dan Altair yang menggunakan prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners Allpurpose Symbolic Instruction Code). By kelompok 1 Febriana Ayu 31

IBM 370, komputer generasi keempat yang I IBM System/370 (seringkali disingkat S/370) adalah satu model IBM mainframe yang diumumkan pada tanggal 30 Juni 1970 sebagai successors ke keluarga System/360. Rangkaian pemelihara backward compability dengan S/360, membolehkan jalur migrasi yang mudah bagi pelanggan; ini, serta meningkatkan kinerja, tema yang dominan adalah product announcement. Arsitektur fitur baru yang berbeda dari berbagai S/360 disertakan: kemampuan standar dual-prosesor ; dukungan penuh untuk virtual memori dan 128 -bit floating-point arithmetic. Gambar : IBM 370/168 : http: //ow. ly/KNICZ https: //www. google. co. id/search? q=IBM+370&biw=1197&bih=5 By kelompok 1 Febriana Ayu 32

Mikroprosesor revolusioner ini, berukuran 1/8 hingga 1/6 inci, seukuran kuku manusia, dibuat dengan kekuatan komputerisasi yang sama dengan elektronis kompter pertama, ENIAC, mulai diciptakan tanggal 1946, dan menggunakan 18. 000 vacume tube. http: //ow. ly/KNICZ By kelompok 1 Febriana Ayu 33

1974 : Micro Instrumentation and Telemetry System (MITS) Co. memproduksi komputer mikro Altair Komputer mikro pertama kali (berukuran desktop) muncul pada tahun 1974, yang ditawarkan oleh Micro Instrumentation Telemetry System (MITS) yang didirikan oleh Ed Roberts tahun 1969. Komputer mikro tersebut, Altair 8800, dijual sebagai kit yang ditawarkan dengan sedikit di bawah 395 US$. Kit komputer tersebut harus dirakit sendiri oleh pengguna (maksud "perakitan" di sini adalah penyolderan dan penyatuan komponen, bukan seperti assembling PC saat ini yang hanya membutuhkan obeng). Altair 8800 dipersenjatai dengan mikroprosesor 8 -bit Intel 8080 dan memori dengan jumlah 256 bytes (bukan kilobyte) saja; tanpa monitor, dan tanpa keyboard! Pemilik komputer tersebut harus membeli keyboard (pada waktu itu bukan keyboard, melainkan teletype) dan monitor secara terpisah. . http: //ow. ly/KNICZ By kelompok 1 Febriana Ayu 34

1977 : Apple II, Personal Computer pertama Apple II adalah mikrokomputer pertama yang sangat berhasil diproduksi secara massal produk yang diproduksi oleh Apple Computer (sekarang Apple Inc) dan diperkenalkan pada 1977. Apple II termasuk komputer rumah pertama di pasar, dan menjadi salah satu yang paling dikenal dan sukses. Dalam hal kemudahan penggunaan, fitur dan Expandibilitas Apple II merupakan kemajuan teknologi yang besar dari pendahulunya, Apple I, produksi terbatas bare circuit board komputer untuk para penggemar elektronika yang memelopori banyak fitur yang membuat Apple II komersial sukses. : http: //ow. ly/KNICZ By kelompok 1 Febriana Ayu 35

1984 : IBM PC/AT (Advance Technology) IBM PC-AT merupakan yang pertama meng-upgrade dari dasar arsitektur PC diperkenalkan pada tahun 1981 (yang XT memperluas pilihan penyimpanan, tetapi bukan prosesor, bus, chipset, dll) pertama yang dilepaskan ATs konservatif dengan 6 MHz processor yang cepat ditingkatkan sampai 8 MHz. BIOS diperbolehkan untuk definisi aftermarket hard drive. AT juga memperkenalkan 1, 2 MB high-density 5, 25 "floppy drive yang menjadi standar industri sampai datangnya dari 3, 5" disk drive. : http: //ow. ly/KNICZ By kelompok 1 Febriana Ayu 36

DASAR FISIKA SEMIKONDUKTOR By kelompok 1 37

OUT LINE q q q Isolator Konduktor Semikonduktor • • • Jenis semi konduktor Pita Energi Atom bohr Energi Fermi Majority dan minority carrier Konsentrasi pembawa Carier Drift Resistivitas Semikonduktor Persamaan Difusi dan Densitas arus Konsiderasi Fisik Pada P-N juntion By kelompok 1 Ridho Isnanto 38

ISOLAT OR Biasanya disebut bahan penyekat. Penyekatan listrik terutama dimaksudkan agar arus listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik. Contoh: kayu, gelas, karet, kertas, plastik, sulfur Isolator memiliki atom-atom yang ikatan antar atomnya kurang begitu kuat dibandingkan dengan ikatan atom pada konduktor sehingga isolator lebih lentur/ lunak daripada konduktor. Source: duniakufitriyahikaastutik. blogspot. com By kelompok 1 Ridho Isnanto 39

KONDUKTOR Konduktor merupakan penghantar listrik yang paling mudah. Contoh : Perak, tembaga, Emas, Alumunium. Konduktor dicirikan dengan adanya satu elektron valensi bebas dimana elektron valensi ini dapat melepaskan diri dari atom dan menjadi atom bebas. Source: duniakufitriyahikaastutik. blogspot. com By kelompok 1 Ridho Isnanto 40

Semikondukto r Semikonduktor merupakan material yang memiliki sfiat penghantar arus listrik yang paling bagus dikarenakan tidak memiliki hambatan/ resistansi ataupun nilai resistansi mendekati nol. Semikonduktor elemental terdiri atas unsur-unsur pada sistem periodik golongan IV A seperti silikon (Si), Germanium (Ge) dan Karbon (C). Source: duniakufitriyahikaastutik. blogspot. com By kelompok 1 Ridho Isnanto 41

Semikondukto r tipe-n Merupakan silikon murni yang dapat diubah-ubah tingkat konduktivitasnya dengan cara menambahkan (doping) unsur lain yang berbeda jumlah elektron valensinya. Proses penambahan unsur lain ini mengakibatkan silikon menjadi tidak murni (ekstrinsik) source: elektronika-dasar. web. id By kelompok 1 Ridho Isnanto 42

Semikondukto r tipe-p Terjadi jika bahan silikon didoping dengan bahan yang lain yang mempunyai elektron bervalensi tiga, maka akan diperoleh semikonduktor tipe p karena terjadi kekurangan elektron. Kekurangan elektron ini mengakibatkan kovalen yang bolong(hole). Hole merupakan digambarkan sebagai akseptor yang dapat menerma elektron. source: elektronika-dasar. web. id By kelompok 1 Ridho Isnanto 43

Doping Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat menghantarkan listrik. Energy yang diperlukan untuk memutus sebuah ikatan kovalen adalah sebesar 1, 1 e. V untuk silicon dan 0, 7 e. V untuk germanium. By kelompok 1 Ridho Isnanto 44

Doping Untuk memproses bahan-bahan Semikonduktor tersebut menjadi komponen elektronika, perlu dilakukan proses “Doping” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada Semikonduktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau karakteristik kelistrikannya. Beberapa bahan yang digunakan untuk menambahkan ketidakmurnian semikonduktor antara lain adalah Arsenic, Indium dan Antimony. Bahan-bahan tersebut sering disebut dengan “Dopant”, sedangkan Semikonduktor yang telah melalui proses “Doping” disebut dengan Semikonduktor Ekstrinsik. By kelompok 1 Ridho Isnanto 45

Isolator, konduktor, dan semikonduktor dalam tabel periodik source: it. wikibooks. org By kelompok 1 Ridho Isnanto 46

PITA ENERGI � Pita energi adalah kumpulan garis pada tingkat energi yangsama akan saling berimpit dan membentuk pita � Tingkat- tingkat energi pada digambarkan dengan cara yang sama dengan atomtunggal. Interaksi anataratom pada kristal hanya terjadi pada elektron bagian luar sehingga tingkat enrgi elektron pada orbit bagian dalam tidak berubah � Pada orbit bagian luar terdapat elktron yang sangat banyak dengan tingkat- tingkat energi yang berimpit satu sama lain � Berdasarkan asas Pauli, dalam suatu tingkat energi tidak boleh terdapat lebih dari satu elektron pada keadaan yang sama , maka apabila ada elektron yang berada pada keadaan yang sama akan terjadi pergeseran tingkat energi sehingga tidak pernah ada garis-garis energi yang bertindihan By kelompok 1 Ridho Isnanto 47

JENIS-JENIS PITA ENERGI q. Pita valensi = Pita energi yang terisi penuh oleh elektron pada suhu 0 o. K. q. Pita konduksi = Pita kosong terbawah (diatas pita valensi). q. Daerah Terlarang(Pita Gap)=Daerah kosong antara pita valensi dan pita konduksi. a. Isolator b. Semikonduktor c. Konduktor source: http: //demuzze. blogspot. co. id By kelompok 1 Ridho Isnanto 48

Model Atom Bohr Semua atom mempunyai kecenderungan untuk membentuk struktur atom dengan 8 elektron pada kulit terluar (elektron valensi), karena sifatnya sangat stabil dan tidak reaktif, contoh : golongan Gas Mulia: He, Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. source: elektronika-dasar. web. id Salah satu caranya dengan sharing elektron (pemakaian elektron bersama-sama, prinsip ini dikenal sebagai “ikatan kovalen”. By kelompok 1 Ridho Isnanto 49

ENERGI FERMI "Fermi level" atau Energi fermi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan bagian atas kumpulan tingkat energi elektron pada temperatur nol absolut. Fungsi distribusi Fermi – Dirac EF = tingkat Fermi (e. V) k = konstanta Boltzman (e. V/o. K) T = Temperatur absolute (o. K) E = Energi Potensial Fungsi distribusi fermi-dirac di atas menjelaskan kemungkinan keadaan elektron pada suhu tertentu, bahwa semakin besar suhu elektron cenderung memiliki energi yang lebih besar. By kelompok 1 Ridho Isnanto 50

Video fermi dirac statistik dan aplikasinya https: //www. youtube. com/watch? v=y 9 J 9 e. Ic 2 FFA By kelompok 1 Ridho Isnanto 51

Letak Energi Fermi pada masing-masing Bahan https: //www 2. warwick. ac. uk/fac/sci/physics/current/ postgraduate/regs/mpags/ex 5/bandstructure/ By kelompok 1 Ridho Isnanto 52

By kelompok 1 Ridho Isnanto 53

Majority dan Minority Carrier Dalam semikonduktor tipe N, hole disebut minority carrier dan elektron bebas sebagai majority carrier. Dalam semikonduktor tipe P, hole sebagai carrier disebut majority dan elektron bebas sebagai minority carrier. By kelompok 1 Bagas Adi P. 54

Penambahan atau kenaikan temperatur dalam kristal akan menyebabkan pecahnya bond. Seperti pecahnya bond akan menghasilkan pasangan carrier. Apabila kristal dibuat menjadi bahan tipe-N, setiap thermal hole menjadi minority carrier dan thermal elektron menjadi majority. Apabila kristal dibuat menjadi bahan tipe-P, setiap thermal hole merupakan majority carrier dan thermal elektron menjadi minority. Carrier dihasilkan dengan adanya panas, tetapi resistansi dari kristal akan turun. By kelompok 1 Bagas Adi P. 55

Konsentrasi pembawa Pergerakan partikel-partikel bermuatan didalam semikonduktor, apakah itu elektron ataupun hole, akan menghasilkan arus. Karena itu, partikel ini secara sederhana disebut juga sebagai pembawa (carrier). By kelompok 1 Bagas Adi P. 56

Pergerakan partikel ini sendiri dapat terjadi karena dua hal. Pertama adalah karena adanya medan listrik. Arus yang timbul akibat pergerakan ini disebut juga arus drift. Kedua adalah karena adanya perbedaan (gradien) konsentrasi pembawa (carrier), dan arus yang timbul oleh pergerakan ini disebut juga arus difusi. Perbedaan (gradien) konsentrasi ini dapat diakibatkan oleh penyebaran dadahan (doping) yang tidak homogen, atau dapat juga dihasilkan dengan menyuntikkan sejumlah elektron atau hole ke suatu daerah (region) tertentu pada semikonduktor. By kelompok 1 Bagas Adi P. 57

ARUS DRIFT Arus drift : arus yang timbul akibat gerakan – gerakan partikel bermuatan, karena adanya medan listrik. � Kecepatan gerak partikel tersebut sebanding dengan medan yang diberikan. � By kelompok 1 Bagas Adi P. 58

Carrier Drift By kelompok 1 Bagas Adi P. 59

Mobilitas merupakan parameter yang penting untuk carrier transport karena menunjukkan bagaimana kuatnya gerakan elektron apabila mendapat medan listrik. By kelompok 1 Bagas Adi P. 60

Semikonduktor mempunyai pembawa muatan negative dan positif. � Elektron yg melompat ke pita konduksi disebut pembawa muatan negative. Konduktivitas yang dihasilkan tergantung pada mobilitas electron. � Lubang electron yang terjadi dalam pita valensi merupakan pembawa muatan positif. Konduktivitas yang dihasilkan tergantung pada mobilitas hole. By kelompok 1 Bagas Adi P. 61

� Sehingga konduktivitas seluruhnya dapat dirumuskan : By kelompok 1 Bagas Adi P. 62

Resistivitas Semikonduktor Konduktivitas suatu bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Sedangkan Resistivitas adalah kebalikan dari konduktivitas, yakni kemampuan suatu bahan untuk menahan arus listrik. By kelompok 1 Bagas Adi P. 63

Resistivitas Semikonduktor Konduktivitas muatan pembawa pada semikonduktor : σ = q(n µn + p µp) Dan resistivitasnya : ρ = 1/σ By kelompok 1 Bagas Adi P. 64

Persamaan drift dan difusi By kelompok 1 Bagas Adi P. 65

Arus hanyut (drift) Ketika semikonduktor diberi medan listrik E, maka partikel-partikel bermuatan dalam semikonduktor tersebut akan bergerak (hanyut) dengan laju yang berbanding lurus dengan medan listriknya. Laju hanyut elektron vn = -µn. E Laju hanyut hole vp = µ p E dimana: vn dan vp = laju dari elektron dan hole (cm/s) µn dan µp = mobilitas dari elektron dan hole (cm 2/V. s) By kelompok 1 Bagas Adi P. 66

Arus hanyut (drift) Rapat arus drift untuk elektron (Jn) adalah: jn = q n µ n E Rapat arus drift untuk hole (Jp) adalah: jp = q p µ p E By kelompok 1 Bagas Adi P. 67

Arus difusi terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi muatan pembawa. Arus difusi akan mengalir dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi rendah. By kelompok 1 Bagas Adi P. 68

Arus difusi akan sebanding dengan gradien konsentrasi yang dirumuskan: Arus difusi untuk hole: Arus difusi untuk elektron: Konstanta DP dan Dn adalah konstanta difusivitas dari hole dan elektron. By kelompok 1 Bagas Adi P. 69

Arus difusi Rapat arus total dalam semikonduktor adalah penjumlahan dari arus drift dengan arus difusi yang dirumuskan pada Rapat arus total untuk elektron: Rapat arus total untuk hole: By kelompok 1 Bagas Adi P. 70

Konsiderasi fisik pada PN Junction By kelompok 1 Bagas Adi P. 71

Keadaan Equilibrium panas Bahan tipe P memiliki sejumlah besar hole dan sedikit elektron, sedangkan tipe N memiliki sejumlah besar elektron dan sedikit hole. Apabila dua daerah ini digabungkan, maka akan terbentuklah P-N junction. By kelompok 1 Bagas Adi P. 72

Gradien konsentrasi pembawa akan menjadi besar disebabkan karena difusi pembawa. Hole pada sisi P berdifusi ke sisi N. dan elektron pada sisi N berdifusi ke sisi P. By kelompok 1 Bagas Adi P. 73

Daerah Deplesi Daerah deplesi atau daerah transisi adalah daerah yang sangat tipis dekat sambungan antara semikonduktor tipe p dan semikonduktor tipe n. By kelompok 1 Bagas Adi P. 74

Karakteristik v-I semikonduktor By kelompok 1 Bagas Adi P. 75

Forward Bias Lapisan Deplesi p P ke Positif n Bohlam + By kelompok 1 Bagas Adi P. 76

Forward Bias Bohlam P ke Positif + Arus dapat mengalir, Bohlam menyala By kelompok 1 Bagas Adi P. 77

Forward Bias Bohlam P ke Positif + Arus dapat mengalir, Bohlam menyala By kelompok 1 Bagas Adi P. 78

Forward Bias Sambungan secara forward bias, arus dapat mengalir melalui diode p n p bohlam + n bohlam - By kelompok 1 Bagas Adi P. 79

Reverse Bias Lapisan Deplesi Lebar p P ke Negatif n Bohlam - By kelompok 1 Bagas Adi P. 80

Reverse Bias Bohlam P ke Negatif - Arus tidak dapat mengalir, bohlam tidak menyala By kelompok 1 Bagas Adi P. 81

Reverse Bias mentol P ke Negatif - Arus tidak dapat mengalir, bohlam tidak menyala By kelompok 1 Bagas Adi P. 82

Reverse Bias Tidak ada arus yang mengalir melalui diode dalam sambungan secara Reverse Bias n p n bohlam + p bohlam - By kelompok 1 Bagas Adi P. 83

Atur Nuwun Sekian dan Terima kasih By kelompok 1 84