Problem 1.4 & 1.5

 1.4 Tingkat Energi

9. Berapa banyak energi dalam joule yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan 6 C melalui perbedaan potensial 3 V?

jawaban : 

V = W/q

W = V.q

     = 3 V . 6 C

    = 18 J

1.5 Material Ekstrinsik tipe-n dan tipe-p

12. Jelaskan perbedaan antara bahan semikonduktor tipe-n dan tipe-p

jawaban :

Tipe-N

Misalnya pada bahan silikon diberi doping phosphorus atau arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Dengan doping, Silikon yang tidak lagi murni ini (impurity semiconductor) akan memiliki kelebihan elektron. Kelebihan elektron  membentuk semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor yang siap melepaskan elektron.

Semikonduktor jenis-n → jika bertemu pengotor dari golongan VA, electron sebagai pembawa

mayoritas. Ada electron donor yang dekat dengan pita konduksi (di bawah sedikit).

 

Tipe-P

Kalau silikon diberi doping Boron, Gallium atau Indium, maka akan didapat semikonduktor tipe-p. Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah  bahan trivalen yaitu unsur dengan ion yang  memiliki 3 elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki 4 elektron, dengan demikian ada ikatan kovalen yang bolong (hole). Hole ini digambarkan sebagai akseptor yang siap menerima elektron. Dengan demikian, kekurangan elektron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p.

Semikonduktor jenis-p → jika bertemu pengotor dari golongan IIIA, lubang sebagai pembawa mayoritas. Ada lubang akseptor yang dekat (di atas sedikit) dari pita valensi.

13. Jelaskan perbedaan antara pengotor donor dan akseptor.

jawaban :

Kotoran Donor vs Akseptor
Kotoran donor adalah elemen yang ditambahkan ke donor untuk meningkatkan konduktivitas listrik dari donor itu.	Pengotor akseptor adalah elemen yang ditambahkan ke akseptor untuk meningkatkan konduktivitas listrik akseptor tersebut.
Kotoran Umum
Elemen Grup V.	Elemen kelompok III
Contoh Kotoran
Arsen (As), fosfor (P), bismut (Bi), dan antimon (Sb).	Aluminium (Al), boron (B), dan gallium (Ga)
Proses
Tingkatkan elektron bebas dalam semikonduktor.	Tingkatkan lubang yang ada di semikonduktor.
Elektron Valensi
Atom memiliki lima elektron valensi.	Atom memiliki tiga elektron valensi.
Ikatan kovalen
Membentuk empat ikatan kovalen di dalam semikonduktor, meninggalkan elektron kelima sebagai elektron bebas.	Membentuk tiga ikatan kovalen di dalam semikonduktor, meninggalkan lubang di mana ikatan kovalen hilang.