SEMICONDUCTOR CRYSTALS

1 Dimensi H= P2x

2m=−ℏ² 2m

(

∂ x^∂

)

²

Hψ=εψ ℏ²

2m

(

∂ x^∂

)

^2ψ=εψ

b ε_F=ℏ²k²_F 2m V_F=ℏk_F 2m T_F= ε_F

2m Density Of States

DOS=dN dε Kapasitas Panas

1. 1 Dimensi C_v=1

6π²(D(ε))K_B²T=∂ ε

∂T 2. 2 Dimensi

C_v=1

3 π²(^D(ε))^KB

2T=∂ ε

∂ T

SEMICONDUCTOR CRYSTALS Band GAP

Celah pita adalah perbedaan energi antara titik terendah dari pita konduksi dan titik tertinggi dari pita valensi. Titik terendah dalam pita konduksi disebut tepi pita konduksi;

titik tertinggi dalam pita valensi disebut tepi pita valensi.

Ketika suhu dinaikkan, elektron secara termal terdorong dari pita valensi ke pita konduksi (Gambar 3). Baik elektron dalam pita konduksi maupun orbital kosong atau

"hole" yang ditinggalkan di pita valensi berkontribusi pada konduktivitas listrik.

Pada suhu 0 K, konduktivitasnya adalah nol karena semua keadaan dalam pita valensi terisi penuh dan semua keadaan dalam pita konduksi kosong. Saat suhu dinaikkan, elektron secara termal terdorong dari pita valensi ke pita konduksi, di mana mereka menjadi pembawa muatan. Pembawa muatan semacam itu disebut 'intrinsik'.

Konduktivitas intrinsik dan konsentrasi pembawa intrinsik sebagian besar dikendalikan

oleh yang merupakan rasio dari celah pita terhadap suhu. Ketika rasio ini besar, konsentrasi pembawa intrinsik akan rendah dan konduktivitasnya akan rendah.

Nilai terbaik dari band gap diperoleh dari serapan optik.

Proses direct absorption -> treshold serapan optik kontinu . Sebuah foton diserap oleh kristal dengan terbentuknya sebuah elektron dan sebuah hole.

Proses inidrect absorption -> celah energi minimum dari struktur pita melibatkan elektron dan hole yang terpisah oleh