PIRANTI ELEKTRONIKA

1-D4 TELEKOMUNIKASI A
KELOMPOK 1
RIDHO ISNANTO
FEBRIANA AYU H.
FUTHURUL B.S
BAGAS ADI P
/1210151004
/ 1210151014
/ 1210151022
/ 1210151023
By kelompok 1
1
Era transistor
Era rangkaian terintegrasi ( IC )
Komputer generasi ke empat
By kelompok 1
2
1.
2.
3.
4.
Era Tabung hampa ( vacuum tube ) →awal abad 20
Era transistor → mulai tahun 1948
Era rangkaian terintegrasi ( IC ) → mulai tahun 1960
Komputer generasi ke empat
(1971-1983)
By kelompok 1 Febriana Ayu
3
•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
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 dan
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 Sperr\y
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

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/w
pcontent/uploads/2014/08/Wiili
am-Shockley.jpg
http://media3.web.britannica.com/ebmedia/12/13112-0042BA2EB12.jpg
By kelompok 1 Futhurul B. S.
https://www.aip.org/histor
y/acap/images/bios/bard
eenj.jpg
17
ERA TRANSISTOR
Point contact transistor
http://historycomputer.com/ModernCom
puter/Basis/images/First_tra
nsistor1947.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/april10/gifs/JohnRP
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/OC169.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/PhotoGallery/PhotoGaller
y_TI_900_Series_files/image00
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 TX0, komputer transistor pertama yang bisa di program.
http://www.computerhistory.org/semicon
ductor/assets/img/400x400/1953_1_3.jp
g
http://archive.computerhistory.org/res
ources/still-image/dec/pdp1_online/tx0.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

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://a5.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/MTIwNjA4NjMzNTQwMDg1Mj
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
•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,
VisiCalc, 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
IBM 370, komputer generasi keempat yang I
IBM System/370 (seringkali disingkat S/370)
adalah salah 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
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
By kelompok 1
37



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
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 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
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
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
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
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
eV untuk silicon dan 0,7 eV untuk
germanium.
By kelompok 1 Ridho Isnanto
44
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
source:it.wikibooks.org
By kelompok 1 Ridho Isnanto
46

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
 Pita valensi = Pita
energi yang terisi
penuh oleh elektron
pada suhu 0oK.
 Pita konduksi =
Pita kosong
terbawah (diatas
pita valensi).
 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
Elektron
Maksimum
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.
Lintasan 1 = K
Lintasan 2 = L
Lintasan 3 = M
Lintasan 4 = N
Dst
2
8
18
32
Dst
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
"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
f(E) 
1
1  Exp
 
E E F
KT
EF
k
T
E
= tingkat Fermi (eV)
= konstanta Boltzman (eV/oK)
= Temperatur absolute (oK)
= 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
https://www.youtube.com/watch?v=y9J9eIc2FFA
By kelompok 1 Ridho Isnanto
51
https://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/physics/current/
postgraduate/regs/mpags/ex5/bandstructure/
By kelompok 1 Ridho Isnanto
52
By kelompok 1 Ridho Isnanto
53
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
Pergerakan partikel-partikel bermuatan
didalam semikonduktor, apakah itu
elektron ataupun hole, akan
menghasilkan arus. Karena itu, partikelpartikel 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
By kelompok 1 Bagas Adi P.
59
Mobilitas
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
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 = -µnE
Laju hanyut hole
vp = µpE
dimana:
vn dan vp = laju dari elektron dan hole (cm/s)
µn dan µp = mobilitas dari elektron dan hole (cm2/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
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
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
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
By kelompok 1 Bagas Adi P.
75
Forward Bias
Lapisan Deplesi
p
n
Bohlam
P ke Positif
+
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
n
Bohlam
P ke Negatif
-
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
By kelompok 1
84