model pita energi
TRANSCRIPT
-
MODEL PITA ENERGI Disusun oleh:
M. Nur Hidayatullah (120210102007)
Ayu Fajarotul Maghfiroh (120210102063)
Kelas B
-
Terbentuknya Pita Energi
Dua atom yang berdekatan akan terpecah menjadi dua,
sebagaimana diperlihatkan oleh Gb.1. Satu kurva akan
diikuti oleh terbentuknya ikatan stabil dan satu kurva lagi
menggambarkan situasi yang tidak memungkinkan
tercapainya ikatan stabil; dalam hal terakhir ini kedua
elektron yang seharusnya berperan dalam pembentukan
ikatan, memiliki spin berlawanan. Dua atom H misalnya,
akan membentuk H2 yang stabil, jika keduanya berada
pada jarak keseimbangan r0 dimana dua elektron dengan
spin berlawanan menempati orbital 1s.
-
Gerak Elektron Dalam Kisi
Periodik Elektron yang bergerak melalui sebuah ion,
maka energi potensialnya adalah energi
potensial Coulomb yang besarnya sebandig
dengan 1/r, seperti terlihat pada gambar.
Bila terdapat dua ion seperti misalnnya
pada ion H2+ atau molekul H2, maka energi
potensialnya seperti gambar berikut.
-
Pada atom/ion tunggal Pada dua atom yang berdekatan
-
Untuk deretan ion yang yang sangat bannyak
yang tersusun secara teratur dan membentuk kisi
kristal satu dimensi, maka energi potensialnya
berubah secara periodik sesuai dengan
periodisitas kisi kristal
-
Dengan mengganti potensial Coulomb dengan potensial
kolam persegi dengan lebar b dan kedalaman V0 serta
dengan mengambil b0 dan V0 ~ sedemikian sehingga
hasil kali bV0 tetap konstan. Oleh karena itu, kolam bisa
bertambah dalam dan menyempit tetapi luasnya tetap bV0
-
Refleksi Bragg, Daerah Brillouin, dan
Permukaan Fermi
Refleksi Bragg merupakan karakteristik dari pertambahan
gelombang dalam kristal. Refleksi Bragg dari gelombang
electron pada kristal merupakan penyebab adanya celah
energy. Celah energi ini merupakan penentu suatu bahan
termasuk isolator atau konduktor
Daerah brillouin merupakan daerah dalam ruang k dimana
elektron-elektron k-rendah dapat menempatinya tanpa
mengalami difraksi. Celah energi lain terjadi untuk harga
lainnya dari bilangan bulat n.
-
Permukaan fermi adalah suatu permukaan dalam ruang k yang memiliki energi konstan Ef. Permukaan fermi itu memisahkan orbit-orbit yang terisi dengan orbit yang tak terisi, pada nol mutlak
-
Massa Efektif Elektron
-
Isolator, Semikonduktor, dan Konduktor
Secara sederhana zat padat dapat dikelompokkan
sebagai isolator, semikonduktor, dan konduktor
Untuk menjelaskan konduktivitas bahan sering kali
menggunakan konsep pita energi. Ada dua pita energi, yaitu pita
valensi dan pita konduksi. Pita valensi adalah pita energi yang
mungkin diisi oleh elektron dari zat padat hingga komplit. Setiap
pita memiliki 2N elektron dengan N adalah jumlah atom. Bila
masih ada elektron yang tersisa akan mengisi pita konduksi.
Pada suhu 0 K, pita konduksi terisi sebagian untuk bahan
konduktor, sedangkan untuk isolator dan semikonduktor tidak
ada elektron yang mengisi pita konduksi.
-
Konduktor : pita konduksi terisi sebagian, jika ada medan listrik luar elektron akan
memperoleh tambahan energi sehingga berpindah yang berakibat timbul arus listrik.