PITA ENERGI SEKOLAH TINGGI AGAMA ISLAM NEGERI (STAIN) PALANGKA RAYA Disusun untuk memenuhi matakuliah ‘ Fisika zat Padat’ Dosen Pembimbing: Arif Romadhoni Hidayat, S.Si DISUSUN OLEH KELOMPOK 2 Habbarust Mahbub. HA Ihwan Jamil Muslim Iswati Lukman Hakim Muhammad Ramli M. Sukma Rohim SEKOLAH TINGGI AGAMA ISLAM NEGERI (STAIN) PALANGKA RAYA JURUSAN TARBIYAH PENDIDIKAN FISIKA 2010

PENGERTIAN PITA ENERGI 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 atom tunggal.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 padakeadaan 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.

a. b. Gambar a. Tingkat-tingkat energi pada atom tunggal , b. Tingkat – tingkat energi pada kristal

A. JENIS-JENIS PITA ENERGI Pita valensi adalah pita energi teratas yang terisi penuh oleh electron, pita konduksi adalah pita energi di atas pita valensi yang terisi sebagian atau tidak terisi oleh elektron. Pada umumnya, antara pita valensi dan pita konduksi terdapat suatu celah yang disebut celah energi. Tiap pita energi mampu menampung : 2(2l +1) N elektron. Catatan : Merah : pembagiannya, putih = Pembahasannya

GAMBAR PITA ENERGI PADA NATRIUM

B. Konduktivitas Zat Padat Konduktor Isolator Semikonduktor

Konduktor Logam dikenal sebagai konduktor yang baik. Pada umumnya, konduktor memiliki struktur pita energi seperti pada logam natrium. Karena pita konduksi hanya terisi sebagian , maka elektron – elektron pada pita konduksi dapat bergerak bebas. Pada saat ujung –ujung konduktor dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, akan terjadi aliran muatan ( aliran elektron pada pita konduksi ) sesuai dengan arah medan listriknya.

Isolator Isolator memilki struktur pita energi seperti pada gambar. pita konduksi tidak terisi oleh elektron , sedangkan celah energi antara pita valensi dan pita konduksi cukup besar ( sekitar 5 eV ) sehingga tidak ada elektron yang bergerak bebas . Oleh karena itu, apabila bahan isolator dihubungkan dengan sumber tegangan listrik , tidak akan terjadi aliran muatan

Semikonduktor Struktur pita energi pada semikonduktur hampir sama dengan struktur pita energi pada isolator . Akan tetapi celah energi antara pita valensi dan pita konduksi pada isolator relatif kecil , yaitu sekitar 1,1 eV. Pada suhu rendah, semikonduktur akan berperilaku seperti isolator, sedangkan pada suhu tinggi elektron yang berada pada pita valensi akan memperoleh energi kinetik yang mampu untuk memindahkan elektron ke pita konduksi sehingga pada pita konduksi terdapat elektron yang dapat bergerak bebas.

Gambar pita energi semikonduktor pada suhu rendah

DISTRIBUSI ENERGI ZAT PADAT Kosong kosong Kosong Pita konduksi Celah terlarang besar Celah terlarang kecil Pita valensi Isolator Semi- konduktor Konduktor

Contoh soal Apa yang dimaksud dengan pita valensi dan pita energi? Sebutkan pembagian zat padat berdasarkan konduktivitasnya? Gambarkan pita energi pada logam natrium?

Daftar pustaka Supiyanto, 2003, Fisika SMA kelas 3, Jakarta: Erlangga Darawan, dkk, 1987, Fisika Zat Padat, Jakarta: Penerbit Karunika Jakarta Universitas Terbuka