ini dia kalender bulan Juli 2013, cekidottt :
Rabu, 03 Juli 2013
Selasa, 02 Juli 2013
Band Gap Germanium (BGG)
Semikonduktor
adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator
dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai isolator pada temperatur
yang sangat rendah, namun pada temperatur tinggi bersifat sebagai konduktor.
Bahan semi konduktor yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan
galium arsenide. Semikonduktor dapat diatur sedemikian rupa sehingga dapat
bersifat sebagai konduktor dan dapat pula bersifat sebagai isolator. Pada suhu
kamar, semikonduktor dapat bersifat sebagai penghantar arus listrik. Semakin
besar suhu, maka akan semakin bagus pula sifatnya sebagai bahan konduktor. Hal
ini disebabkan karena ketika suhu atau temperatur dinaikkan maka jarak antar
pita valensi dan pita konduksi (band gab) akan semakin kecil, sehingga makin
banyak elektron yang berpindah dari pita valensi ke pita konduksi. (http://ariefcute.blogspot.com/2008/05/sifat-dasar-bahan-semikonduktor-bahan.html
).
A.
Struktur
Bahan Semi-konduktor
Bahan semikonduktor murni akan menjadi isolator pada
suhu mutlak ( -273°C ), hal ini dikarenakan elektron valensi terikat erat pada
tempatnya. Elektron valensi adalah elektron-elektron yang terletak di kulit
terluar sebuah unsur.
Susunan elektron pada beberapa atom:
Nama Unsur
|
Lingkar Orbit ( K L M N )
|
Jumlah Elektron
|
Elektron Valensi
|
boron
|
2 3
|
5
|
3
|
alumunium
|
2 8 3
|
13
|
3
|
silikon
|
2 8 4
|
14
|
4
|
fosfor
|
2 8 5
|
15
|
5
|
galium
|
2 8 18 3
|
31
|
3
|
germanium
|
2 8 18 4
|
32
|
4
|
arsenikum
|
2 8 18 5
|
33
|
5
|
indium
|
2 8 18 18 3
|
49
|
3
|
antimon
|
2 8 18 18 5
|
51
|
5
|
barium
|
2 8 18 18 8 2
|
56
|
2
|
Silikon dan
Germanium adalah bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan dalam
pembuatan komponen elektronika. Silikon lebih banyak digunakan daripada
Gemanium karena sifatnya yang lebih stabil pada suhu tinggi. Silikon adalah
material dengan struktur pita energi tidak langsung ( indirect bandgab ), di
mana nilai minimum dari pita konduksi dan nilai maksimum dari pita valensi
tidak bertemu pada satu harga momentum yang sama. Ini berarti agar terjadi
eksitasi dan rekombinasi dari pembawa muatan diperlukan perubahan yang besar
pada nilai momentumnya atau dapat dikatakan dibutuhkan bantuan sebuah partikel
dengan momentum yang cukup (seperti phonon) untuk mengkonservasi momentum pada
semua proses transisi. Dengan kata lain, silikon sulit memancarkan cahaya.
Sifat ini menyebabkan silikon tidak layak digunakan sebagai piranti fotonik / optoelektronik.
(http://situsresmierzadiego.blogspot.com/2012/01/teori-semikonduktor.html).
B. Sifat Konduktor, Isolator, Dan Semikonduktor Pada
Pembuatan Komponen Elektronika
Konduktor adalah bahan yang konduktivitasnya tinggi
sehingga dapat mengalirkan listrik dengan baik. Konduktor sering disebut dengan
penghantar karena dapat menghantarkan arus listrik. Contoh, tembaga, seng,
alumunium, baja, dsb. Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan
listrik karena konduktivitasnya rendah. Contoh, plastik, kayu kering, karet,
kain, dll.
Semikonduktor adalah bahan yang terletak di antara konduktor dan isolator.
Contoh, silikon, germanium, antimon, dll.
Sifat bahan, baik konduktor, isolator, maupun semikonduktor terletak pada
struktur jalur atau pita energi atom-atomnya. Pita energi adalah kelompok
tingkat energi elektron dalam kristal. Sifat-sifat kelistrikan sebuah kristal
tergantung pada struktur pita energi dan cara elektron menempati pita energi
tersebut. Pita energi dibedakan menjadi 3, yaitu:
1. Jalur
Valensi ( Pita Valensi )
Penyebab terbentuknya jalur valensi
adalah adanya ikatan atom-atom yang membangun kristal. Pada jalur ini elektron
dapat lepas dari ikatan atomnya jika mendapat energi.
2. Jalur Konduksi ( Pita Konduksi )
Jalur konduksi adalah tempat
elektron-elektron dapat bergerak bebas karena pengaruh gaya tarik inti tidak
diperhatikan lagi. Dengan demikian elektron dapat bebas menghantarkan listrik.
3. Jalur Larangan ( Pita Gab )
Jalur larangan adalah jalur pemisah
antara jalur valensi dengan jalur konduksi.
Yang membedakan apakah bahan itu termasuk konduktor,
isolator, atau semikonduktor adalah energi Gab (Eg). Satuan energi gab adalah
elektron volt (eV). Satu elektron volt adalah energi yang diperlukan sebuah
elektron untuk berpindah pada beda potensial sebesar 1 volt. Satu elektron volt
setara dengan 1,60 x 10-19 Joule.
Energi gab adalah energi yang diperlukan oleh elektron
untuk memecahkan ikatan kovalen sehingga dapat berpindah jalur dari jalur
valensi ke jalur konduksi. Energi gab germanium pada suhu ruang (300K) adalah
0,72 eV, sedangkan silikon adalah 1,1 eV. Bahan-bahan semikonduktor dengan
energi gab yang rendah biasanya dipakai sebagai bahan komponen elektronika yang
dioperasikan pada suhu kerja yang rendah pula. Berikut ini Diagram Pita Energi
Germanium :
- Sumbu vertikal menyatakan energi elektron (eV)
dan sumbu horizontal vektor gelombang K (pseudo momentum, 2π/a).
- Dari
grafik terlihat bahwa pita valensi terdiri dari dua bagian terpisah karena
ikatan spin-garis edar elektron.
Jurang energi terkecil antar puncak pita valensi dan dasar lembah pita konduksi adalah Eg
= 0,66. (http://www.materialsdesign.com/appnote/energy-band-structure-germanium)
C. Jenis – jenis Semi-konduktor Berdasarkan Bahan
Penyusunnya
a. Semikonduktor
Intrinsik
Semikonduktor
instrinsik adalah semikonduktor yang belum disisipkan atom-atom lain (atom
pengotor). Semikonduktor jenis ini memiliki jumlah elektron dan hole (pembawa
muatan positif) yang sama. Konduktivitas semikonduktor intrinsik sangat rendah,
karena terbatasnya jumlah pembawa muatan hole maupun elektron bebas. Elektron
valensi pada germanium lebih mudah tereksitai termik menjadi elektron bebas
dari pada elektron valensi pada atom silikon, hal ini berhubungan dengan adanya
pita pita energi untuk elektron didalam kristal semikonduktor. Dalam atom bebas
elektron hanya dapat mempunyai nilai energi tertentu saja.
Dikatakan elektron hanya dapat berada pada tingkat
energi tertentu dalam kristal semikonduktor oleh karena atom-atom terletak
berdekatan didalam susunan yang berkala, maka elektron dapat berada pada
pita-pita energi .Oleh adanya prinsip Larangan Pauli yang menyatakan bahwa tiap
keadan orbital atom hanya dapat berisi dua buah elektron saja, maka untuk
semikonduktor pita-pita enrgi yang bawah akan terisi penuh hingga suatu pita
energi tertentu. Oleh karena setiap atom mempunyai empat buah elektron valensi,
maka ada satu pita energi yang terisi penuh dan pita energi berikutnya kosong.
b.
Semikonduktor Ekstrinsik
Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang
sudah dimasukkan sedikit ketidakmurnian (doping). Akibat doping ini maka
hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan. Semikonduktor jenis ini
terdiri dari dua macam, yaitu semikonduktor tipe-P (pembawa muatan hole) dan
tipe-N (pembawa muatan elektron). Semikonduktor intrinsik dapat diberi unsur
tak murni tertentu sesuai dengan karakteristik listrik yang dikehendaki. Atom
yang tidak murni yang bervalensi lebih tinggi dari atom semikonduktor murni
akan befungsi sebagai donor elektron konduksi dan menghasilkan semikonduktor
ekstrinsik jenis–n. Atom tak murni yang bervalensi kurang dari atom
semikonduktor murni akan berfungsi sebagai akseptor elektron atau penyumbang
lubang konduksi dan menghasilkan semikonduktor ekstrinsik jenis–p. Dalam
semikonduktor jenis–n ,elektron dalam pita konduksi merupakan pembawa mayoritas
sedangkan dalam semikonduktor jenis-p pembawa mayoritas adalah hole dalam pita
valensi. (http://www.its.ac.id/endi/semikonduktor.html)
D. Konduktivitas
Konduktivitas
adalah kemampuan bahan untuk membawa arus listrik. Konduktivitas bahan yang
memiliki resistivitas dan panjang serta luas
penampang A didefinisikan sebagai :
Dimana I adalah
arus dan V adalah tegangan. Konduktivitas bahan semikonduktor seperti germanium
dipengaruhi oleh temperatur secara karakteristik. Berdasarkan rentang
temperatur, konduktivitas dapat dibedakan sebagai berikut :
1. Konduktivitas
ekstrinsik ( Rentang I, Temperatur rendah )
Pada temperatur
rendah yang terjadi adalah konduktivitas ekstrinsik. Pada rentang ini kenaikan
temperatur menyebabkan pembawa muatan dari impuriti teraktivasi.
2. Deplesi
Impurity ( Rentang II, Temperatur medium )
Pada rentang
ini, kenaiakan temperatur tidak lagi menghasilkan aktivasi impurity dan
konduktivitas konstan.
3. Konduktivitas
intrinsik ( Rentang III, Temperatur tinggi )
Pada temperatur
tinggi pembawa muatan intrinsik mendominasi proses konduksi. Pada rentang ini
tambahan pembawa muatan diperoleh dari hasil eksitasi termal dari pita valensi
ke pita konduksi. Ketergantugan terhadap temperatur dalam kasus ini dinyatakan
dalam fungsi eksponensial
Eg adalah energi gab, k
adalah konstanta Boltzman dan T adalah temperatur absolute.
Logaritma dari persamaan ini :
Dengan y = ln dan x = 1/T ; sebuah persamaan linear pada dimana
merupakan
kemiringan dari garis lurus.
Dengan mengukur konduktivitas sebagai fungsi
temperatur, energi gab germanium dapat ditentukan. (Petunjuk Praktikum
Fisika Eksperimen IIA, jurusan Fisika, Unpad 2012 )
Senin, 01 Juli 2013
The Great Love Story: Fatimah Az Zahra and Ali bin Abi Thalib RA.
Siapa yang
tidak kenal dengan Fatimah,sang Putri Rasul? Walaupun gak pernah dijabarkan seperti
apa rupanya,tapi jaminan mutu pasti cantik banget. Fatimah itu Puteri
Rasululullh SAW yang notabene masih keturunan bangsawan. Yah kita lihatlah ya
keturunan bangsawan keraton aja bening-bening.. Gimana keturunan bangsawan
Arab? Untuk selingan aja dulu ya. Rasulullah itu tampan banget.
Ada rahasia
terdalam di hati Ali yang tak dikisahkannya pada siapapun. Fathimah. Karib
kecilnya, puteri tersayang dari Sang Nabi yang adalah sepupunya itu, sungguh
memesonanya. Kesantunannya, ibadahnya, kecekatan kerjanya, parasnya. Lihatlah
gadis itu pada suatu hari ketika ayahnya pulang dengan luka memercik darah dan
kepala yang dilumur isi perut unta. Ia bersihkan hati-hati, ia seka dengan
penuh cinta. Ia bakar perca, ia tempelkan ke luka untuk menghentikan darah ayahnya.
Semuanya
dilakukan dengan mata gerimis dan hati menangis. Muhammad ibn ’Abdullah Sang
Tepercaya tak layak diperlakukan demikian oleh kaumnya! Maka gadis cilik itu
bangkit. Gagah ia berjalan menuju Ka’bah. Di sana, para pemuka Quraisy yang
semula saling tertawa membanggakan tindakannya pada Sang Nabi tiba-tiba dicekam
diam. Fatimah menghardik mereka dan seolah waktu berhenti, tak memberi
mulut-mulut jalang itu kesempatan untuk menimpali. Mengagumkan!
‘Ali tak
tahu apakah rasa itu bisa disebut cinta. Tapi, ia memang tersentak ketika suatu
hari mendengar kabar yang mengejutkan. Fathimah dilamar seorang lelaki yang
paling akrab dan paling dekat kedudukannya dengan Sang Nabi. Lelaki yang
membela Islam dengan harta dan jiwa sejak awal-awal risalah. Lelaki yang iman
dan akhlaqnya tak diragukan; Abu Bakr Ash Shiddiq, Radhiyallaahu ’Anhu.
”Allah mengujiku rupanya”, begitu
batin ’Ali.
Ia merasa
diuji karena merasa apalah ia dibanding Abu Bakr. Kedudukan di sisi Nabi? Abu
Bakr lebih utama, mungkin justru karena ia bukan kerabat dekat Nabi seperti
’Ali, namun keimanan dan pembelaannya pada Allah dan RasulNya tak tertandingi.
Lihatlah bagaimana Abu Bakr menjadi kawan perjalanan Nabi dalam hijrah
sementara ’Ali bertugas menggantikan beliau untuk menanti maut di ranjangnya.
’Ali hanya
pemuda miskin dari keluarga miskin. ”Inilah persaudaraan dan cinta”, gumam
’Ali.
”Aku
mengutamakan Abu Bakr atas diriku, aku mengutamakan kebahagiaan Fathimah atas
cintaku.”
Cinta tak
pernah meminta untuk menanti.
Ia mengambil kesempatan atau mempersilakan.
Ia
adalah keberanian, atau pengorbanan.
Beberapa waktu berlalu, ternyata Allah menumbuhkan kembali tunas harap di hatinya yang sempat layu.
Lamaran Abu
Bakr ditolak. Dan ’Ali terus menjaga semangatnya untuk mempersiapkan diri. Ah,
ujian itu rupanya belum berakhir. Setelah Abu Bakr mundur, datanglah melamar
Fathimah seorang laki-laki lain yang gagah dan perkasa, seorang lelaki yang
sejak masuk Islamnya membuat kaum Muslimin berani tegak mengangkat muka,
seorang laki-laki yang membuat syaithan berlari takut dan musuh- musuh Allah
bertekuk lutut.
’Umar adalah
lelaki pemberani. ’Ali, sekali lagi sadar. Dinilai dari semua segi dalam
pandangan orang banyak, dia pemuda yang belum siap menikah. Apalagi menikahi
Fathimah binti Rasulillah! Tidak. ’Umar jauh lebih layak. Dan ’Ali ridha.
Cinta tak pernah meminta untuk menanti.
Ia mengambil kesempatan, Itulah keberanian.
Atau mempersilakan, Yang ini pengorbanan.
Maka ’Ali
bingung ketika kabar itu meruyak. Lamaran ’Umar juga ditolak. Menantu macam apa
kiranya yang dikehendaki Nabi? Ah, dua menantu Rasulullah itu sungguh
membuatnya hilang kepercayaan diri.
”Mengapa
bukan engkau yang mencoba kawan?”, kalimat teman-teman Ansharnya itu
membangunkan lamunan. ”Mengapa engkau tak mencoba melamar Fathimah? Aku punya
firasat, engkaulah yang ditunggu-tunggu Baginda Nabi.. ”
”Aku?”,
tanyanya tak yakin.
”Ya. Engkau wahai saudaraku!”
”Aku hanya pemuda miskin. Apa yang bisa kuandalkan?”
”Kami di belakangmu, kawan! Semoga Allah menolongmu!”
”Ya. Engkau wahai saudaraku!”
”Aku hanya pemuda miskin. Apa yang bisa kuandalkan?”
”Kami di belakangmu, kawan! Semoga Allah menolongmu!”
’Ali pun menghadap
Sang Nabi. Maka dengan memberanikan diri, disampaikannya keinginannya untuk
menikahi Fathimah. Ya, menikahi. Ia tahu, secara ekonomi tak ada yang
menjanjikan pada dirinya. Hanya ada satu set baju besi di sana ditambah
persediaan tepung kasar untuk makannya. Tapi meminta waktu dua atau tiga tahun
untuk bersiap-siap? Itu memalukan! Meminta Fathimah menantikannya di batas
waktu hingga ia siap? Itu sangat kekanakan. Usianya telah berkepala dua
sekarang.
”Engkau
pemuda sejati wahai ’Ali!”, begitu nuraninya mengingatkan. Pemuda yang siap
bertanggungjawab atas cintanya. Pemuda yang siap memikul resiko atas pilihan-
pilihannya. Pemuda yang yakin bahwa Allah Maha Kaya. Lamarannya berjawab,
”Ahlan wa sahlan!” Kata itu meluncur tenang bersama senyum Sang Nabi.
Dan ia pun
bingung. Apa maksudnya? Ucapan selamat datang itu sulit untuk bisa dikatakan
sebagai isyarat penerimaan atau penolakan. Ah, mungkin Nabi pun bingung untuk
menjawab. Mungkin tidak sekarang. Tapi ia siap ditolak. Itu resiko. Dan
kejelasan jauh lebih ringan daripada menanggung beban tanya yang tak kunjung
berjawab. Apalagi menyimpannya dalam hati sebagai bahtera tanpa pelabuhan. Ah,
itu menyakitkan.
”Bagaimana
jawab Nabi kawan? Bagaimana lamaranmu?”
”Entahlah..”
”Apa maksudmu?”
”Menurut kalian apakah ’Ahlan wa Sahlan’ berarti sebuah jawaban!”
”Dasar tolol! Tolol!”, kata mereka,
”Entahlah..”
”Apa maksudmu?”
”Menurut kalian apakah ’Ahlan wa Sahlan’ berarti sebuah jawaban!”
”Dasar tolol! Tolol!”, kata mereka,
”Eh, maaf
kawan.. Maksud kami satu saja sudah cukup dan kau mendapatkan dua! Ahlan saja
sudah berarti ya. Sahlan juga. Dan kau mendapatkan Ahlan wa Sahlan kawan!
Dua-duanya berarti ya !”
Dan ’Ali pun
menikahi Fathimah. Dengan menggadaikan baju besinya. Dengan rumah yang semula
ingin disumbangkan ke kawan-kawannya tapi Nabi berkeras agar ia membayar
cicilannya. Itu hutang.
Dengan
keberanian untuk mengorbankan cintanya bagi Abu Bakr, ’Umar, dan Fathimah.
Dengan keberanian untuk menikah. Sekarang. Bukan janji-janji dan nanti-nanti.
’Ali adalah
gentleman sejati. Tidak heran kalau pemuda Arab memiliki yel, “Laa fatan illa
‘Aliyyan! Tak ada pemuda kecuali Ali!” Inilah jalan cinta para pejuang. Jalan
yang mempertemukan cinta dan semua perasaan dengan tanggung jawab. Dan di sini,
cinta tak pernah meminta untuk menanti. Seperti ’Ali. Ia mempersilakan. Atau
mengambil kesempatan. Yang pertama adalah pengorbanan. Yang kedua adalah keberanian.
Dan ternyata
tak kurang juga yang dilakukan oleh Putri Sang Nabi, dalam suatu riwayat
dikisahkan bahwa suatu hari (setelah mereka menikah) Fathimah berkata kepada
‘Ali, “Maafkan aku, karena sebelum menikah denganmu. Aku pernah satu kali jatuh
cinta pada seorang pemuda ”
‘Ali terkejut dan berkata, “kalau begitu mengapa engkau mau menikah denganku? dan Siapakah pemuda itu?”
Sambil tersenyum Fathimah berkata, “Ya, karena pemuda itu adalah Dirimu”
Ternyata
memang dari dulu Fatimah sudah mempunyai perasaan dengan Ali dan menunggu Ali
untuk melamarnya. Begitu juga dengan Ali, dari dulu dia juga sudah mempunyai
perasaan dengan Fatimah. Tapi mereka berdua sabar menyembunyikan perasaan itu
sampai saat nya tiba, sampai saatnya ijab Kabul disahkan. Walaupun Ali sudah
merasakan kekecewaan 3 kali keduluan orang lain, akhirnya kekecewaan itu
terbayar juga.
Yup, sekali
lagi, kata-kata ini pasti akan muncul dalam benak anda >>> “Jodoh
memang tidak kemana”
Naah, dari
cerita itu, lebih memperjelas lagi kan bahwa “Cinta itu, mengambil kesempatan,
atau mempersilakan yang lain”
Langganan:
Postingan (Atom)