Pada sebuah senyawa semikonduktor, spt GaAs, elek- tron ikatan memerlukan fraksi waktu lebih pada an-
ion yaitu atom yang dimuati negatif. Situasi ini berkai- tan dgn ikatan heteropolar parsial ionik parsial
Ionisitas 0
f
i
1 adalah 0 untuk ikatan kovalen homopolar murni, dan 1 untuk ikatan heteropolar murni.
f
i
= 0 , 177 untuk SiC dan 0,31 u GaAS
1.5 Dasar-dasar Fisika Zat Padat Kristalin, Polykristalin, Material amporh
1.5.1 Vektor Basis dan Sel Primitif
• Kisi kristal: array tiga dimensi titik-2 terlokalisasi se- cara periodik dalam
• Periodisitas dapat direproduksi dgn menggunakan vektor basis primitif
a
1
, a
2
, a
3
• Vektor basis primitif: tiga vektor terpendek yang in- dependent yang menghubungkan titik-titik kisi
R
klm
= ka
1
+ la
2
+ ma
3
dimana k, l, m merupakan bil bulat.
• Vektor primitif membentuk suatu PARALLELPIPED
→ sel primitif.
• Sebuah sel primitif tidak mengandung setiap titik-2 kisi didalamnya
• Pengulangan sel primitif dapar mereproduksi kisi kristal keseluruhan.
1.5.2 Kisi Kubus
• Sel terkecil dari kisi kristal yang tetap memperta-
hankan simetri rotasinya disebut Sel Satuan unit cell
a sel satuan u kubus sederhana, b sel satuan u kubus pemuatan sisi fcc, c sel satuan u kubus
pemuatan pusat bcc, d kisi-2 dan sel primitif u kisi fcc.
• Struktur Kristal Silikon
Struktur kristal dibentuk dgn menempatkan grup iden- tik atom biasa disebut basis ke posisi yang dipan-
dang dari setiap titik dalam kisis kristal
• Struktur Kristal C dan Zinc Blende
Si: dua fcc-subkisi dari atom Si yang interpenetrat- ing, digeser terhadap satu sama lain 14 diagonal
utama
→ struktur Intan C
1.5.3 Jari-2 Atomik
Atom-atom yang sama menempati volume yang sama dalam sebuah senyawa.
Hal ini mengizinkan kita u merepresentasikan atom- 2 dalam kristal sebagai bola yang menyentuh tetangga
terdekatnya dan memperkenalkan jari-jari atomik u setiap unsur.
Jarak antar ataom tetangga diperoleh sebagai jum-
lah jari-jari atomik
1.5.4 Senyawa Ternary dan Quarternary
Al dan Ga memiliki jari-jari atomik yang hampir sama
→ konstanta kisi GaAs dan AlAs hampir sama yaitu pada T= 300 K konstanta kisi GaAs dan AlAs
masing-2 5,6533 Å dan 5, 6605 Å Untuk alasan yang sama, semikonduktor senyawa
ini dapat membentuk cairan zat padat
→ senyawa
ternary dan selanjut dapt juga membentuk
→ senyawa quar- ternary
1.5.5 Konstanta Kisi
• Contoh senyawa ternary In
x
Ga
1 −x
As. • Dengan mengubah komposisi senyawa ternary, kon-
stanta kisinya dapat dicocokan dgn konstanta kisi suatu senyawa biner yang cocok.
• Konstanta kisi untuk senyawa ternary a
ter
, misal A
x
C
1 −x
B bervariasi linear dgn komposisinya a
ter
≈ a
bin1
x + a
bin2
1 − x
dimana a
bin1
konstanta kisi senyawa biner AB dan a
bin2
konstanta kisi senyawa biner CB.
1.5.6 Ringkasan Struktur Kristal