PENGEMBANGAN KIT EKSPERIMEN LABORATORIUM BERBASIS MIKROKONTROLLER UNTUK MENGUKUR CELAH ENERGI SEMIKONDUKTOR; DEVELOPMENT OF MICROCONTROLLER BASED LABORATORY EXPERIMENT KIT for MEASURING ENERGY GAP of SEMICONDUCTOR

Surya Ramadhan, Kuwat Triyana

2013 | Skripsi | PROGRAM STUDI FISIKA

Telah dikembangkan kit eksperimen berbasis mikrokontroler sebagai alat ukur celah energi semikonduktor (diode). Pengukuran celah energi merupakan salah satu materi matakuliah wajib Eksperimen Fisika Zat Padat di Laboratorium Fisika Material dan Instrumentasi Program Studi Fisika Universitas Gadjah Mada. Kit eksperimen ini dikembangkan karena kit yang ada saat ini hanya sesuai untuk pengukuran celah energi bahan silikon dan germanium (tidak dalam bentuk divais seperti dioda). Kit eksperimen ini terdiri dari perangkat akuisisi data, relay dan sensor suhu, ruang sampel serta sistem kendali proportional integral derivative (PID). Perangkat relay digunakan untuk pengatur pemanas ruang sampel dioda dan dikendalikan menggunakan PID, sedangkan suhu di dalam ruang sampel diode diamati dengan sensor LM35. Variasi tegangan yang diterapkan pada dioda dilakukan dengan menggunakan elektrometer terkalibrasi yang dikendalikan dengan komputer. Media penyimpan data (MMC) digunakan untuk menyimpan data rekaman variasi arus-tegangan untuk setiap suhu dioda yang telah di-set. Sebagai sampel uji, dua jenis dioda Ge-1N60 dan Si-1N4007 telah digunakan, masing-masing mewakili dioda yang bahan bakunya adalah germanium dan silikon. Sesuai dengan persamaan umum dioda, data arus-tegangan dari masingmasing dioda diukur pada suhu yang berbeda dalam rentang 5-80 °C. Dari hasil pengukuran menggunakan kit eksperimen yang dikembangkan diperoleh nilai celah energi untuk dioda Ge-1N60 dan dioda Si-1N4007 masing-masing sekitar 0,68 eV (bersesuaian dengan bahan Ge) dan 1,05 eV (bersesuaian dengan Si).

Kata Kunci : Mikrokontroller; Energi semikonduktor