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.