Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karakternya

Diposting pada

Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karakternya

Bagian atom

    Atom terdiri dari dua bagian yaitu inti atom dan elektron yang mengitari atom. Sementara inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan . Sedangkan lektron bermuatan negative. Berapa besar muatan elektron dan proton? Muatan electron dan proton adalah sama yaitu 1,6×10-19 Coulomb.
Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karekternya
    Model dasar dari atom disebut model Bohr, pada gambar disamping dijelaskan bahwa orbit electron di tandai dengan huruf “K” hingga “Q”. Kulit terdalam adalah kulit “K”, diikuti oleh kulit “L” dan kulit selanjutnya.
    Kulit terluar dari atom disebut kulit valensi. Elektron valensi di kulit paling luar memiliki sifat yang sangat kritis karena menentukan konduktivitas dari atom.
    Kulit Valensi atom dapat berisi hingga delapan elektron. Jumlah elektron pada kulit valensi inilah yang menentukan konduktivitas sebuah atom. Artinya jika atom memiliki satu elektron valensi maka memungkinkan menjadi sebuah konduktor yang sempurna. Dan bila atom memiliki delapan elektron valensi, kulit valensi dianggap lengkap sebagai sebuah isolator.

Konduktivitas turun dengan bertambahnya electron valensi.

Mengenal semikonduktor, bagian dan karakternya

    Semikonduktor adalah atom yang terdiri dari empat atom valensi. Oleh karena jumlah electron valensi di dalam semikonduktor adalah berada di tengah di antara satu (konduktor) dan delapan (isolator), maka atom semikonduktor bukan merupakan konduktor yang baikdan juga bukan isolator yang baik.
    Bahan bahan yang biasa digunakan untuk memproduksi semikonduktor antara lain adalah:
1. Silikon (Si),
2. Germanium (Ge),
3. Karbon (C).
Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karekternya
Silikon
    Jenis semikonduktor dari bahan silikon dan germanium biasa digunakan untuk membuat komponen-komponen zat padat (solid state) sedangkan untuk jenis karbon banyak digunakan untuk membuat resistor dan potensimeter.
    Jumlah elektron dan proton akan sama jika tidak ada gaya luar yang mempengaruhi nya hingga terjadi konduksi. Karena muatan electron (negative) dan proton adalah sama dan berlawanan, maka muatan neto pada atom adalah “nol”. Namun bila atom kehilangan elektron valensi maka muatan neto atom

Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karekternya
Germanium

menjadi positif, begitu juga sebaliknya bila menerima elektron, muatan neto akan menjadi negative.

    Bebrapa hokum dasar mengenai hubungan antara electron dan kulit orbit
1. Elektron yang berada pada suatu kulit tidak dapat berada di ruang antara dua kulit orbit,
2. Setiap kulit orbit sesuai dengan suatu rentang tenaga. Maka semua electron yang terletak pada kulit orbit yang sama memiliki besar tenaga yang relative sama. Jumlah tenaga akan semakin bertambah bila makin jauh dari inti atom. Maka electron, valensi
Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karekternya
Karbon

selalu mempunyai aras tenaga tertinggi.

3. Untuk electron yang meloncat dari kulit satu kekulit yang lain, maka electron harus menyerap cukup tenaga untuk mengatasi perbedaan tenaga antara aras tenaga awal dan aras tenaga kulit arah loncatan,
4. Bila electron menyerap cukup tenaga untuk meloncat dari satu kulit ke kulit lain, maka electron dapat melepaskan tenaga yang diserapnya dan kembali lagi ke kulit yang bertenaga lebih rendah.
Ilustrasi untuk prinsip 1,2 dan 3:
    Ruang antara setiap dua kulit orbit disebut celah tenaga (energy gap). Elektron akan melewati celah tenaga bila bergerak dari satu kulit ke kulit lain tetapi tidak dapat berada pada celah tenaga tersebut.
Mengenal apa itu atom dan semikonduktor, bagian dan karekternya
Aras dan celah tenaga pada Silikon
    Satu contoh adalah kulit valensi pada gambar mempunyai aras tenaga kira-kira 0,7eV (elektron volt), bidang konduksi mempunyai aras tenaga minimum kira-kira 1,8eV. Maka agar elektron dapat meloncat dari bidang valensi ke bidang konduksi harus menyerap sejumlah tenaga sebesar : (1,8-0,7)eV= 1,1eV.
    Untuk konduyktor, semikonduktor dan isolator celah tenaga dari bidang valensi ke bidang konduksi masing-masing kira-kira 0,4; 1,1 dan 1,8eV. Karena itu makin besar celah tenaga akan makin sulit terjadi konduksi karena makin banyak tenaga harus diserap.
    Bila electron menyerap cukup tenaga untuk meloncat dari bidang valensi ke bidang konduksi maka electron dikatakan dalam keadaan terangsang (excited state). Elektron yang terangsang dapat melepaskan tenaga yang diserapnya dan kembali ke aras tenaga semula. Tenaga yang dilepaskan oleh electron adalah dalam bentuk cahaya ataupun panas.

Loading...
loading...
Gambar Gravatar
Saya bekerja di sebuah perusahaan Marine Service di Batam, aktivitas saya setiap hari selain melakukan kegiatan pokok di perusahaan juga menulis di blog, membangun web. Saya nge-blog sejak 2009 dan merupakan hobi sekaligus saya berbagi pengalaman.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.