PRINSIP KERJA ARUS HOLE PADA SEMIKONDUKTOR

Pada artikel Pengaruh suhu pada semikonduktor telah dijelaskan bahwa selain suhu yang memberi efek pada konduktivitas semikonduktor juga terdapat pengaruh atau sumbangsi dari Hole/lubang.  Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Dalam materi fisika yang berbicara tentang bahan semikonduktor tentunya Hole tidak terlalu asing lagi bagi teman-teman. Berikut merupakan penjelasan prinsip kerja arus hole pada Semikonduktor.

Arus Lubang /hole

Pada suhu kamar, beberapa ikatan kovalen dalam semikonduktor murni patah dan mengakibatkan elektron bebas. Di bawah pengaruh medan listrik, elektron bebas ini menimbulkan arus listrik. Pada saat yang sama arus lain -arus lubang- juga mengalir di dalam semikonduktor. Ketika ikatan kovalen patah karena energi termal, pelepasan satu elektron meninggalkan satu lowongan, yaitu kehilangan elektron dalam ikatan kovalen. Kehilangan elektron ini disebut lubang (hole) yang bekerja sebagai muatan positif (lubang bekerja sebagai muatan yang sebenarnya meskipun tidak ada muatan secara fisik). Untuk satu elektron yang dibuat bebas, akan tercipta satu lubang. Oleh karena itu, energi termal menciptakan pasangan lubang-elektron, dan terjadi banyak lubang ketika banyak elektron

bebas terjadi.  Perhatikan illustrasi berikut.

Lubang menunjukkan kehilangan elektron. Anggap elektron valensi pada L menjadi elektron bebas karena energi termal. Ini menciptakan lubang dalam ikatan kovalen di L. Lubang tersebut merupakan pusat kekuatan terhadap tarikan elektron (ada kecenderungan kuat dari kristal semikonduktor untuk membentuk ikatan kovalen, sehingga lubang menarik elektron dari atom tetangganya). Elektron valensi (misalkan di M) dari ikatan kovalen dekatnya datang mengisi lubang di L itu. Hal ini menciptakan lubang di M. Elektron valensi lain (misalkan di N) meninggalkan ikatannya untuk mengisi lubang pada M, yang kemudian menciptakan lubang di N. Lubang yang bermuatan positif bergerak dari L ke N menuju terminal negatif dari penyedia daya. Hal ini menimbulkan arus lubang. Perlu diingat bahwa arus lubang terkait dengan gerakan elektron valensi dari satu ikatan kovalen ke ikatan yang lain (tidak seperti arus biasanya yang merupakan elektron bebas). Alasan dasar timbulnya arus ini adalah kehadiran lubang dalam ikatan kovalen. Oleh karena itu akan lebih tepat jika dianggap bahwa arus tersebut sebagai gerakan  lubang-lubang. Deskripsi pita energi. Arus lubang dapat diterangkan dengan baik menggunakan konsep pita energi. Anggap karena energi termal sebuah elektron meninggalkan pita valensi untuk masuk ke dalam pita konduksi. Hal ini akan meninggalkan kekosongan di L. Perhatikan illustrasi pada gambar berikut.

Sekarang elektron valensi pada M datang mengisi lubang pada L. Hasilnya adalah lubang menghilang dari L dan muncul di M. Selanjutnya, elektron valensi pada N bergerak menuju lubang di M. Konsekuensinya, lubang tercipta di N. Jelas bahwa elektron valensi bergerak sepanjang lintasan PNML sedangkan lubang bergerak pada arah yang berlawanan sepanjang lintasan LMNP.

Prinsip kerja arus hole pada semikonduktor singkatnya adalah perpindahan elektron yang mengakibatkan terjadinya kekosongan atau hole ini yang mengakibatkan adanya energi listrik yang ditimbulkan ketika bahan semikonduktor dikenai energi melebihi energi Gep-nya.

Anda baru saja membaca artikel yang berkategori Elektronika / Fisika Modern dengan judul PRINSIP KERJA ARUS HOLE PADA SEMIKONDUKTOR. Anda bisa bookmark halaman ini dengan URL https://fisika-info.blogspot.com/2015/11/prinsip-kerja-arus-hole-pada.html. Terima kasih!

Ditulis oleh: Unknown - Monday, November 16, 2015