10. Tipe - n
antimony, phosphorus, arsenic
• 5 elektron valensi
• Pembawa muatan negatif (n)
11. • elektron “ke-lima” dari atom fospor menjadi elektron
bebas yang bisa berpindah tempat
• elektron bebas bisa menghantar arus
• pembawa muatannya adalah elektron
12.
13. Konduktivitas tipe - n
nn = konsentrasi elektron bebas
pn = konsentrasi hole
ND = konsentrasi atom donor
n2
2 = tetapan yg tidak bergantung pada
donor dan akseptor
14. Tipe - p
aluminium, boron,galium atau indium
• 3 elektron valensi
• Pembawa muatan positif (p)
15. • elektron dari atom silikon pindah ke atom boron
• Atom silikon terjadi “hole” yang kemudian menarik
elektron dari atom silikon lain di dekatnya
• Proses berlanjut dimana pergerakan “hole”
menghasilkan arus
16.
17. Konduktivitas tipe - p
np = konsentrasi elektron bebas
pp = konsentrasi hole
NA = konsentrasi atom akseptor
n2
2 = tetapan yg tidak bergantung pada
donor dan akseptor
18. Contoh Soal 1:
Konsentrasi atom Germanium (Ge) adalah 4.41 x 1022
atom/cm3. Jika tiap 108 atom Ge dikotori 1 atom donor
dan μn = 3800 cm2/V.s, tentukan konduktivitas
semikonduktor tersebut?
19. Penggabungan Kembali
• Foto Konduksi :
Energi (foton) e + h
• Penggabungan kembali:
e + h Energi (foton)
Perpendaran cahaya
21. Diodes
• N region has lots of free electrons
• P region has lots of holes
• At equilibrium: total number positive and negative
charges is the same (@ room temp)
• At the pn junction the electrons and holes with different
charges form an electric field
• In order to move electrons through the electric field
(generate current) we need some force (voltage)
– This potential difference is called barrier voltage
– When enough voltage is applied such that electrons are
moved then we are biasing the diode
– Two layers of positive and negative charges for depletion
region – the region near the pn-junction is depleted of
charge carriers)
23. Biasing Types of a Diode (Forward)
Cathode
n region
Anode
p region
A K
Moving
electrons
Small dynamic resistance
VBias
np
Conventional
Current Flow
Conventional
Current Flow
I (Forward)
24. Very Small
Moving
Electrons:
Reverse Current)
Biasing Types of a Diode (Reverse)
Cathode
n region
Anode
p region
A K
Large resistance
VBias
np
Conventional
Current Flow
Holes are left behind;
large depletion region
Instant pull of
electrons
29. Shockley Equation
1exp
T
D
sD
nV
v
Ii
q
kT
VT
Is is the saturation current ~10 -14
Vd is the diode voltage
n – emission coefficient (varies from 1 - 2 )
k = 1.38 × 10–23 J/K is Boltzmann’s constant
q = 1.60 × 10–19 C is the electrical charge of an
electron.
At a temperature of 300 K, we have mV26TV
35. FET
• Tegangan diaplikasikan ke gate (input) untuk mengatur
resistansi chanel (daerah unipolar antara gate)
• Souce dan Drain Emiter dan Collector Gate Base
• VGS >> , Depletion Region (kekurangan muatan) >>,
lebar chanel <<, R >>,
38. Contoh Soal 2
Suatu transistor mempunyai arus kolektor 4.7 mA jika
tegangan emiter 17 mV. Sedangkan pada tegangan
emiter 28 mV besar arus kolektor adalah 27.5 mA. Jika
transistor tersebut diberikan tegangan emiter sebesar
39 mV, berapakah arus kolektornya?
Editor's Notes
Energi yang diperlukanuntukmemutussebuahikatankovalenadalahsebesar 1,1 eVuntuksilikondan 0,7 eVuntuk germanium. Padatemperaturruang (300K), sejumlahelektronmempunyaienergi yang cukupbesaruntukmelepaskandiridariikatan dan tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas
Besaryaenergi yang diperlukanuntukmelepaskanelektrondari pita valensikepita konduksiinidisebutenergiterlarang (energy gap). Jikasebuahikatankovalenterputus, makaakanterjadikekosonganataulubang (hole). Padadaerahdimanaterjadikekosonganakanterdapatkelebihanmuatanpositif, dandaerah yang ditempatielektronbebasmempunyaikelebihanmuatannegatif. Keduamuataninilah yang memberikankontribusiadanyaaliranlistrikpadasemikonduktormurni. Jikaelektronvalensidariikatankovalen yang lain mengisilubangtersebut, makaakanterjadilubangbaru ditempat yang lain danseolah-olahsebuahmuatanpositifbergerakdarilubang yang lamakelubangbaru.
Jumlahpembawamuatan (n) bertambahdenganjumlahmuatan (elektron) yang melompatiselaPada 0oKtidakadaelektron yang dapatmelompatiselaDengannaiknyatemperatur: elektronbertambah
MemperkuatsinyalFET : transistor efekmedan: memanfaatkandaerah yang kekuranganpembawamuatanuntukmemperkuatkeluaran.Denganberubahnyasinyal, daerah yang kekuranganpembawamuatanberubah, dengandemikianmerubahresistivitasantarasumberdanpenerima.Sebaliknyaarus yang mengalirkeluarberubahsecaraterkendali.Sinyal yang lemahdapatmenyebabkanfluktuasiarus yang berarti.
