8.3 Semkonduktor

8/14/2019 8.3 Semkonduktor

1/20

(a) Pendahuluan

Semikonduktror ialah bahan yangmempunyai sifat kekonduksian diantara konduktor dan penebat.Di antara contoh bahansemikonduktror ialahSilikon,Germanium, PlumbumSulfida,Gallium Arsenida,IndiumAntimida dan Selenium.Pada O Kelvin merupakan sejenispenebat.Apabila suhunya meningkat

ke suhu bilik,sifat kekonduksian akanbertambah kerana rintangannyasemakin berkurangan.

Terdapat dua jenis pembawa casdalam bahan semikonduktor iaituelektron bebas yang membawa casnegatif dan lohong yang membawacas positif.

(b) Teori Jalur Tenaga

Teori ini membuat perbandinganpergerakan pembawa-pembawa casbagi konduktor,penebat dan bahansemikonduktor.

Elektron-elektron dalam suatu atomterpencil hanya memiliki tenaga-tenaga tertentu yang diwakili garis

mengufuk yang dinamakan sebagaiparas-paras tenaga.Bagi kumpulan atom-atom,elektron-elektron mereka dipengaruhi olehmedan elektrik gabungan.Oleh ituparas-paras tenaga disebarkanmenjadi jalur-jalur tenaga.Sifat kekondusian elektrik bagi hablurpepejal bergantung kepada susunan

jalur-jalur tenaga itu.Jalur tenaga terbahagi kepada 3bahagian:

(a) Jalur konduksi - diisi olehelektron-elektron konduksibertenaga tinggi.Pergerakanelektron dalam jalur ini akanmembolehkan pengaliranelektrik berlaku.

(b) Jalur valens - diisi olehelektron-elektron valens yangbertenaga rendah.

(c) Jalur terlarang - jurang yangmemisahkan jalur konduksidan jalur valens.

PELAJARAN 3SEMIKONDUKT


2/20

Bagi konduktor jalur valens dan jalurkonduksi bertindih.Apabila beza keupayaan dikenakanmerentasinya ,maka terbanyakelektron bebas mengalir danmenghasilkan arus elektrik.Bagi penebat jalur konduksi adalah

kosong dan dipisahkan dengan jalurvalens oleh jurang terlarang yanglebar.

Jika beza keupayaan dikenakanmerentasinya pengaliran elektrik tidakberlaku kerana tidak mempunyaielektron bebas.

Bagi bahan semikonduktor ,jalurkonduksi yang kosong dipisahkandaripada jalur valens oleh jurangterlarang yang sempit.

Bagi unsur bahan semikonduktor tulenseperti germanium atau silikon ,bagikawasan luar atom terdapat 4 elektronyang dipanggil elektron valens.Atom-atom ini berada dalamkedudukan tetap dalam logam kerana

terdapat ikatan kovalens di antaraelektron-elektron valensnya.Pada suhusifar mutlak( 0 K) semikonduktor bertindak sebagipenebat kerana tidak terdapatelekron-elektron bebas.

Pada suhu bilik,elektron-elektronvalens mempunyai cukup tenagaterma untuk terlepas dari ikatan dandapat mengatasi jurang terlarang danteruja ke jalur konduksi dan menjadielektron konduksi.Oleh itu terdapat

satu kekosongan atau dinamakanlohong(misalnya atom X).Akibatnya atom tersebut bercaspositif.Satu elektron valens daripadaatom jiran(Y) , akan mengisi lohongyang terdapat pada atom X,tetapidalam masa yang sama akanmenghasilkan pula satu lohong pada

Y.Oleh itu semasa elektron valensbergerak kekiri,lohong seolah-olahbergerak ke kanan.Kesimpulannya bagi bahan

semikonduktor pengaliran arus bolehberlaku sama ada elektron bergerakdalam jalur konduksi atau lohong'bergerak' dalam jalur valens.

(c)Proses PendopanIalah proses memasukkan sedikit atombendasing ke dalam bahan


3/20

semikonduktor tulen yangmenyebabkan kekonduksiansemikonduktor bertambah.Atom-atom bendasing yang didopkanmestilah mempunyai saiz yang lebihkurang sama dengan dengan atom-

atom semikonduktor tulen.

(d)Jenis-jenis BahanSemikonduktor.

(i)Semikonduktor jenis-n

Apabila atom dari unsur pentavalensseperti Fosforus didopkan dalambahan semikonduktor tulen sepertiGermanium yang mempunyai empatelektron valens wujudlah satu elektronberlebihan.

Atom Fosforus merupakan atompenderma manakalasemikonduktor yang terhasildinamakan semikonduktor jenis-n.Pembawa cas majoriti dalam bahansemikonduktor jenis-n ialah elektronmanakala pembawa cas minoriti ialahlohong.

(ii)Semikonduktor jenis-p

Apabila atom dari unsur trivalensseperti Indium didopkan dalam bahansemikonduktor tulen sepertiGermanium yang mempunyai empat

elektron valens wujudlah satukekurangan elektron.Kekosongan inidiisi oleh elektron bebas yangberjiranan dan dimasa yang samalohong terhasil akibat peninggalanelektron valens.Atom Indium merupakan atompenerima manakalasemikonduktor yang terhasildinamakan semikonduktor jenis-p.Pembawa cas majoriti dalam bahansemikonduktor jenis-p ialah lohong

manakala pembawa cas minoriti ialahelektron.

(e)Perbandingan BahanSemikonduktor

Jenis-p dan jenis-nAspek Semikonduk

torJenis-n

Semikonduktor

Jenis-pSemikonduktortulen

Silikon,Germanium

Silikon,Germanium

BahanPendopan

Fosforus,Antimoni,Arsenik

Indium,Boron,Galium

Fungsibahanpendopan

Atompenderma

Atompenerima


4/20

Valensibahanpendopan

Pentavalens Trivalens

Pembawacasmajoriti

Elektron Lohong

Pembawacasminoriti

Lohong Elektron

(f) Pembentukan Voltan Simpangdan Lapisan

Susutan Pada Simpang p-n

Apabila semikonduktor jenis-p danjenis-n dicantum,peranti yangterbentuk dipanggil sebagai simpangp-n.

Pada simpang kedua-dua bahansemikonduktor ,elektron dari bahansemikonduktor jenis-n menghanyutmelalui simpang untuk mengisitempat lohong pada semikonduktor

jenis-p.

Ini menyebabkan semikonduktor jenis-n akan bercas positif dansemikonduktor jenis-p akan bercasnegatif.Kewujudan cas-cas bertentanganmenyebabkan suatu bezakeupayaan

terhasil dari semikonduktor jenis-n kesemikonduktor jenis-p dan dipanggilsebagai Voltan Simpang.Bagi silikon dan germanium voltansimpang masing-masing adalah 0.6 Vdan 0.1 V.

Voltan simpang ini berfungsi untukmenentang hanyutan elektronseterusnya daripada semikonduktor

jenis-n ke semikonduktor jenis-p.Akibatnya suatu lapisan setebal lebih

kurang 1m pada simpang p-n yang

tiada mempunyai pembawa -pembawacas iaitu elektron atau lohong yangdikenali sebagai lapisan susutan.

(f) Mekanisme pengaliran arusdalam

simpang p-n.

Semasa pincangan ke depan iaituterminal positif sel disambung kebahan jenis-p dan terminal negatifdisambung ke bahan jenis-n voltan selbertentangan arah dengan voltansimpang.Lapisan susutan menjadi semakin nipisdan rintangan semikonduktor menjadikurang.


5/20

Jika voltan sel > voltan simpang,elektron dari bahan jenis-nmenghanyut merentasi simpang untukmengisi tempat lohong pada bahan

jenis-n.Lohong yang ditinggalkan olehelektron 'bergerak' pada arah

bertentangan.Oleh itu semasa pincangan ke depanpembawa cas majoriti dari kedua-duabahan mengalir untuk menghasilkanarus yang besar.

Semasa pincangan songsang iaituterminal negatif sel disambung kebahan jenis-p dan terminal positifdisambung ke bahan jenis-n voltan selsama arah dengan voltan simpang.Elektron dan lohong ditolak lebih jauhdaripada simpang.Lapisan susutan semakin menebal danrintangan bahan semikonduktormenjadi bertambah.Oleh tu pengaliranarus tidak berlaku.Walau bagaimana pun pembawa casminoriti pada kedua-dua bahan masihboleh bergerak merentasi simpanguntuk menghasilkan sejumlah arusyang kecil.Arus ini dinamakan arusbocor.

(g) Graf I lawan V bagi simpang p-n jenis silikon dan germanium

Simpang p-n berfungsi seperti suatuinjap di mana iamembenarkan pengaliran arus dalam

satu arahsahaja (Pincangan ke depan) dan tidakmembenarkan pengaliran arus dalamarah bertentangan(Pincangansonsang), walaupun ada sedikit arusyang bocor.Oleh itu ia berfungsi sebagai rektifieruntuk menukarkan a.u. kepada a.t.Simpang p-n tidak mematuhi HukumOhm keranagraf I lawan V bukan merupakan satugraf garis lurus

yang melalui asalan.Simpang p-n bagi silikon adalahmerupakan rektifieryang lebih baik dari simpang p-ngermanium keranaarus yang bocor lebih kecil.

(g) Diod Semikonduktor

(i)Struktur dan simbolnyaDiod semikonduktor merupakansimpang p-n.Ia mempunyai dua elektrod iaitu anoddan katod.


6/20

(ii)Eksperimen untukmenunjukkan diod berfungsisebagai simpang p-n yangmembenarkan arus mengalirdalam satu arah sahaja.

Hidupkan arus pada litar(a) danperhatikan apa yangterjadi kepada mentol.Ulangi eksperimen denganmenterbalikkan terminalsel seperti pada rajah(b).Didapati mentol pada rajah(a)menyala tetapi mentolpada rajah(b) tak menyala.Ini menunjukkan diod membenarkan

arus mengalir dalam satu arahsahaja(semasa pincangan ke depan).

(iii)Eksperimen untuk mengkajifungsi diod sebagai rektifierSambungkan litar seperti jadual dibawah.Hidupkan OSKPetik suis a.u/a.t. kepada a.u.Hidupkan suis dasar-masa.Lakarkan gelombang output pada

jadual di bawah dan buat kesimpulan.

(iv)Proses Rektifiksi gelombangmelalui Diod dan ProsesMeratakan GelombangmelaluiKapasitor

Rektifikasi ialah proses penukaran a.u.kepada a.t.Proses rektifikasi terbahagi kepadadua:(a) Rektifikasi gelombang setengah.Rektifikasi jenis ini apabila satu diod

digunakan.

Semasa A (+ve) dan B(-ve) arusmengalir melalui perintang dari ABCD.Sebaliknya sama A(-ve) dan B(+ve)arus tidak boleh melalui diod dan juga

perintang.Semasa A(+ve) dan B(-ve) semulaarus mengalir melalui perintang dariABCD.


7/20

(b) Rektifikasi gelombang penuhRektifikasi jenis ini apabila dua atauempat diod digunakan.

Semasa A (+ve) dan B(-ve) arusmengalir mengikut arah APTURB.Semasa A(-ve) dan B(+ve) arusmengalir mengikut arah BSTUQA.Oleh itu walaupun arah arus berubaharus yang mengalir melalui perintangadalah sentiasa sama iaitu mengikutarah TU dan menjadi arus terus.

(c)Kapasitor perata gelombang

Apabila voltan melalui perintang dankapasitor meningkat,kapasitor dicasdan tenaga tersimpan dalamkapasitor.

Apabila voltan melalui perintang dankapasitor menurun,kapasitordinyahcas dan tenaga dari kapsitordigunakan untuk menghasilkanvoltan menerusi perintang.Akibatnya bentuk gelombang output

adalah lebih rata.

(h) Transistor

(i) Struktur dan simbolnyaTransistor merupakan cantuman3bahan semikonduktor sama ada n-p-n

atau pun p-n-p.Oleh itu ia mempunyai 3 elektrod iaitutapak(Base), Pengumpul (Collector)dan Pengeluar(Emitter)

Pengeluar berfungsi membekalkanpembawa-pembawa cas kepengumpul.

Tapak berfungsi mengawal pengaliranpembawa-pembawa cas ke pengumpulPengumpul berfungsi menerimapembawa-pembawa cas daripengeluar.

(ii)Litar bertransistorTransistor tidak seperti komponen-

komponen elektronik yang lain tidakboleh berfungsi sendirian.Iamemerlukan beberapa komponenelektronik yang lain seperti perintangdan bekalan kuasa(sel).Gabungantransistor,perintang dan seldinamakan litar bertransistor.

Terdapat dua jenis litar bertransistor:


8/20

(a)Litar bertransistor I (perlukan duasel)

BE: Litar tapak(input) CE:Litarpengumpul(output)Ib: arus tapak Ic:

arus pengumpulR1: menghadkan arus tapak

R2: menghadkan arus pengumpul

E1: membekal tenaga pada litar tapak

E2: membekalkan tenaga pada litar

pengumpul

(b)Litar bertransistor II (perlukan satusel)

BE: Litar tapak(input) CE:Litarpengumpul(output)Ib: arus tapak Ic:

arus pengumpulR1: menghadkan arus tapak

R2: menghadkan arus pengumpul

Rx dan Ry: Pembahagi Voltan

VRx = ( Rx) (V)

( Rx + Ry)

VRY= ( Ry) (V)

( Rx + Ry)

Contoh 1

Rajah menunjukkan satu litarbertransistor.Mentol akan menyalaapabila beza keupayaan merentasi

perintang P ialah 2V dan nilaiperintang P ialah

10 k. Hitungkan rintanganmaksimum perintang S supaya mentolmenyala.

Penyelesaian

(iii)Prinsip Operasi Transistor

(1) Arus tapak adalah terlalu kecilberbanding dengan aruspengumpul.

Arus tapak diukur dalam unit A

manakala arus pengumpul dalamunit mA.( Ic >>>> Ib )Faktor penguatan = Arus

pengumpul Arus tapak

(2) Arus pengeluar adalah bersamaanjumlah arus tapak dan aruspengumpul.Ie = Ib + IcIe > Ic > Ib


9/20

(3) Perubahan yang kecil pada arustapak

menyebabkan satu perubahanyang sangat besar pada aruspengumpul.

Ic >>>>Ib

(4) Jika arus tapak tidakmengalir,maka arus

pengumpul tidak boleh mengalir.Ib = 0 maka Ic = 0

(5) Jika arus pengumpul tidakmengalir, arus tapak

masih boleh mengalir.

Ic = 0 maka Ib0

(6) Trasistor tidak mempunyai tenagasendiri.Tenaganya datang daripadabekalan kuasa seperti sel dansebagainya.

(iv)Kegunaan 1 Transistor(sebagai penguat arus/ bunyi)

Apabila kita bercakap melalui mikrofongelombang bunyi diubah menjadi arusberubah-ubah (a.u.)Oleh itu berlaku perubahan pada litartapak.Perubahan yang kecil pada arus tapak

menyebabkan satu perubahan yangsangat besar pada arus pengumpul.Arus pengumpul yang telahdibesarkan mengalir melalui pembesarsuara dan ditukar menjadi bunyi yangkuat semula.Kapasitor berfungsi menapis a.t.daripada sel dan arus berubah- ubahdari bunyi di mana arus berubah-ubahsahaja yang boleh melalui transistormanakala arus terus di bumikan.

(v)Kegunaan 2 Transistor (sebagaisuis automatik)

Perintang foto mempunyai rintanganyang rendah apabila terkena cahayadan mempunyai rintangan tinggiapabila terlindung cahaya.Apabila perintang foto terkenacahaya,rintangannya berkurangan.


10/20

Beza keupayaan merentasi perintangfoto berkurangan.Beza keupayaan merentasi perintangR bertambah.Arus tapak mengalir.Perubahan yang kecil pada arus tapak

menyebabkan suatu perubahan yangbesar pada arus pengumpul.Oleh itu mentol menyala.

Sebaliknya,apabila perintang fototerlindung cahaya,rintangannyabertambah.Beza keupayaan merentasi perintangfoto bertambah.Beza keupyaan merentasi perintang Rberkurangan.Arus tapak tidak mengalir mengalir.

Arus pengumpul tidak mengalirOleh itu mentol tidak menyala.

Jika litar ini hendak berfungsi secarasongsang perintang foto dan perintangR hendaklah bertukar kedudukan.

(i) Litar Bersepadu (IC)Litar bersepadu ialah cantumankomponen elektronik sepertitransisor,kapasitor,perintang,diod dansebagainya dalam suatu kepingan

silikon yang luasnya kira-kira 5 mm2

dan tebalnya 0.5 mm.Di antara kelebihannya ialah,(i)Hanya memerlukan sedikit tenagauntuk beroperasi(ii)Membebaskan haba yang sedikit(iii)Menjimatkan ruang dalam litar ataualat elektrik.

1 Pernyataan yang manakah adalahbenar mengenai semikonduktorkecuali

A pembawa casnya lohongB tidak mematuhi Hukum OhmC mempunyai kekonduksian

antara konduktor dan penebatD Silikon dan Germanium

merupakan dua contoh bahansemikonduktor tulen.

2 Antara komponen-komponenelektronik berikut diperbuatdaripada bahan semi konduktorkecuali

A Diod BKapasitorC Transistor D Litar

bersepadu

3 Proses memasukkan sedikit atombendasing ke dalam bahansemikonduktor tulen dipanggil

A Kekonduksian BPercampuranC Pendopan DPenulenan

TUTORIA


11/20

4 Semua unsur berikut sesuaidigunakan sebagai bahanpendopan bagi semikonduktorkecuali

A antimoni B

germaniumC indium D gallium

5 Yang manakah berikut adalahbenar mengenai bahansemikonduktor jenis-p dan bahansemikonduktor jenis-n?

Semikonduktor jenis-n

Semikonduktor jenis-p

A BahanPendopan

Antimoni Gallium

B PerananBahanPendopan

Atompenerima

Atompenderma

C ValensiBahanPendopan

Trivalens Pentavalens

D Pembawa casmajoriti

Lohong Elektron

6 Apakah perbezaan antara hablurgermanium jenis-p dengan hablurgermanium biasa?

A Hablur germanium jenis-pdidopkan dengan unsurmempunyai 5 elektron valensmanakala hablur germaniumbiasa tidak didopkan.

B Hablur germanium jenis-p

mempunyai bilangan lohongyang lebih daripada bilanganlohong dalam hablurgermanium biasa

C Hablur germanium jenis-pbertambah rintangan dengansuhu manakala hablurgermanium biasa berkurangdengan suhu

D Hablur germanium jenis-pbercas negatif manakalahablur germanium biasaadalah neutral

7 Antara berikut yang manakahbenar mengenai semikonduktor

jenis-p?

A Semikonduktor jenis-pterbentuk daripadsemikonduktor tulen yangdidopkan dengan bendasingyang mempunyai tiga elektronvalens

B Bilangan lohong dan elektronbebas dalam semikonduktor

jenis-p adalah samaC Kekonduksian semikondukor

jenis-p berkurang apabila suhubertambah

D Pembawa cas majoritisemikonduktor jenis-p adalahelektron bebas

8 Yang manakah antara graf-grafrintangan R melawan suhu T bagisuatu bahan semikonduktor yang

tulen?

9 Graf arus,I melawan bezakeupayaan,V bagi sebuah diodadalah,


12/20

10 Fungsi voltan simpang padasimpang p-n ialah

A Meneutralkan simpang p-nB Membekalkan kuasa pada

simpang p-nC Mencegah hanyutan elektondaripada semikonduktor jenis-n ke semkonduktor jenis-p

D Mengerakkan lohong kesemikonduktor jenis-p danelektron ke semikonduktor

jenis-n

11 Fungsi diod adalah sebagai

A Rektifier B

AmplifierC Perata D Penguatvoltan

12 Litar yang manakah pada rajahberikut nenyebabkan satu mentolsahaja menyala.

13 Rajah menunjukkan sebah litarmengandungi diod D dan perintangR. Apabila terminal input PQdisambung kepada bekalan a.u.dengan gelombangnya berbentuksegiempat sama,gelombang outputyang diperhatikan pada skrinosiloskop sinar katod adalah,

14 Di antara rajah-rajah berikut yangmanakah surih yang dilihat pada


13/20

skrin sebuah osiloskop sinar katodmerupakan gelombangterektifikasi?

15 Berdasarkan litar pada rajah diatas,manakah antara surih yangberikut akan dilihat pada skrin

osiloskop sinar katod apabiladasar-masa dihidupkan.

16 Dua buah diod disambung dalamlitar seperti ditunjukkan dalamrajah.Apakah corak gelombangyang keluar melalui perintang P?

.17 Dalam litar rektifikasi penuhgelombang pada rajah di atas,yangmanakah antara berikut

menunjukkan aliran arus yangbetul melalui diod-diod K,L M dan Nserta perintang R.

A L R N B M R

NC K R M D N R

L

18 Rajah menunjukkan litar yangmengandungi 4 diod yangdisambungkan kepada bateri dan

perintang .Arah pengaliran arusadalah


14/20

A L M TS U L M NO

B L M TR Q O N M L

C L M T R QO N S U

D U S TR Q O N ML

19 Rajah menunjukkan satu litarelektrik yang mengandungi tigaperintang P,Q dan R yang serupa danempat diod dan bekalan kuasa arus

ulangalik. Dalam perintangmanakah hanya arus terus mengalir?

A P B QC R D P ,Q dan R

20 Fungsi kapasitor pada rajah di atasadalah,

A Perata voltanB Sebagai rektifierC Mengalirkan a.u.D Penapis a.u dan a.t.

21 Di dalam litar yang manakahmentol tidakmenyala?

22 Rajah menunjukkan simboltransistor

n-p-n.Elektrod-elektrod bagi P,Qdan R adalah,

P Q RA

Tapak Pengeluar

Pengumpul

B

Tapak Pengumpul

Pengeluar

C

Pengumpul

Tapak Pengeluar

D

Pengeluar

Tapak Pengumpul

23 Simbol yang manakah berikutadalah benar mewakili transistorp-n-p?


15/20

24 Apakah komponen elektronik yangperlu diletakkan pada P dan Q dalamlitar bertransistor pada rajah diatas?

P QA mentol mentol

B selkering

mentol

C perintang

selkering

D mentol perintang

25 Satu transistor n-p-ndisambungkan pada bekalan arusterus seperti dalam rajah di

atas.Antara berikut yang manakahbenar?

A Ie > Ic >Ib B Ie > Ib>Ic

C Ic > Ie >Ib D Ic > Ib>Ie

26 Nilai arus pengeluar Ie dalam

rajah di atas adalahA 24 mA B 115 mAC 125 mA D 600 mAE 1000 mA

27 Fungsi transistor pada litar di atassebagai

A rektifier B amplifierC suis automatik D pembahagi

voltan

28 Rajah menunjukkan satu litaramplifier arus.Fungsi kapasitor Cdalam litar di atas adalah

A menguatkan bunyi dalampembesar suara

B mengurangkan gangguanbunyi pada pembesar suara

C menukarkan bunyi daripadamikrofon menjadi ayunanelektrik


16/20

D menghalang arus terus daribateri daripada mengalirmelalui mikrofon

29 Dalam rajah,transistor T dalamlitar itu bertindak sebagai

A alat penerima B alat

pensuisanC alat pemancar D alatpemanas

30 Satu perintang peka cahaya (PPC)

mempunyai rintangan dalam 1 k

apabila terdedahcahaya.Rintangan dalam PPC itu

bertambah menjadi 100 k

apabila tidak terdedah kepadacahaya.PPC itu disambungkandalam satu litar suis

bertransistor.Antara berikut dalamlitar manakah mentol akanmenyala apabila terkena cahayadan akan padam apabila tidakterkena cahaya?

31 Rajah menunjukkan satu litar yang

bertindak sebagai satu suis untukmenyalakan mentol.Mentol akanmenyala apabila beza keupayaanmerentasi perintang P adalah 2V dan

rintangan perintang P ialah 10 k .

Hitungkan rintangan maksimumperintang S.

A 10 k B 40 k

C 50 k D 60 k

E 100 k


17/20

32 (a) Apabila atom Boron yangmempunyai 3 elektron valensdicampurkan kepada hablursilikon,satu bahan semikonduktor

terhasil.(i) Namakan jenis bahan

semikonduktor yangterhasil.

.............................................................................

(ii) Namakan proses campurantersebut.

.............................................................................

(iii) Nyatakan pembawa casmajoriti bagi bahansemikonduktor tersebut.

.......................................................

......................(b) Bagi bahan semikonduktor

tulen seperti silikonmengapakah pada suhu 0 Ksemikonduktor itu mempunyairintangan yang sangat tinggi?

.............................................................................

(c) Rajah di atas menunjukkandua bahan semikonduktor jenis-pdan semikonduktor jenis-ndicantumkan dan kemudian

disambungkan kepada sebuahsel dan sebuah mentol.Apabila

arus dihidupkan mentoldidapati menyala.(i) Namakan sempadan antara

bahan semikonduktor jenis-pdan jenis-n

.............................................................................

(ii) Pada sempadan antara bahansemikonduktor jenis-p dan

jenis-n wuujudvoltan.Namakan voltan

tersebut dan nyatakanfungsinya.

.............................................................................

.............................................................................

(iii) Apabila terminal seldisongsangkan apa yangterjadi kepada mentol dan berikan

sebabnya.

.............................................................................

.............................................................................

.............................................................................


18/20


19/20

34 Litar bertransistor di atasbertindak sebagai satu

suis.Transistor itu akanmembenarkan arus mengalirmelalui transistor dan seterusnyamelalui penggera X jika bezakeupayaan merentasi NO

sekurang-kurangnya1 Volt.(a) Berapakah beza keupayaan

merentasiMO ?

(b) Jika perintang P dan Q

masing-masing bernilai 500

(i) berapakah bezakeupayaan merentasi MN?

(ii) adakah penggera ituberbunyi?

.............................................................................

(c) Jika perintang Q masih 500

manakala perintang P menjadi

4000,tunjukkan dengan

mencari beza keupayaanmerentasi perintang Q untukmembuktikan penggera tidakberbunyi.

Litar itu kemudian digunakansebagai amaran bila suhu mesinyang mempunyai sebuahtermostat T yang dipasang kepada

suhu 200o C.Jadual di bawahmenunjukkan perubahan suhudengan rintangan termostat T.

Suhu / o C Rintangan

Termostat /

200 1750100 350055 500030 6000

(e) Apabila termostat T diletakdalam litar

menggantikan perintangP,berapakah sepatutnyarintangan perintang Q,jikapenggera hendak berbunyi

pada suhu 200o C.

(f) Jika perintang Q ialah 1000,

berapakah suhu bagi penggeraitu berbunyi?

35 Rajah menunjukkan satu litar yangbertindak sebagai suis untukmenyalakan mentol M apabila sekitarP gelap.P ialah perintang peka cahayayang bertambah rintangannya apabila

keadaan sekitarnya gelap.(a) (i) Namakan komponen Q

....................................................................

(ii) Apakah fungsi komponenQ


20/20

....................................................................(b) Apakah fungsiperintang R?

....................................................................(c) (i) Nyatakan

perubahan pada bezakeupayaan Vp apabila sekitar P

gelap.

.............................................................................

(ii) Mengapakahperubahan bezakeupayaanmenyebabkan mentolM menyala?

.............................................................................

(d) Mentol M yang berkadar 240V,60 W mula menyala apabilaVp bernilai 2.0 V dan rintangan

dalam bagi P ialah 10 k.

Hitungkan nilai maksimumperintang S.

(e) Terangkan mengapa mentol Mtidak boleh

disambung terus kepada litar suis.

.............................................................................

.............................................................................

36 (a) Berdasarkan teori jalur tenagahuraikan perbandingan sifat

kekonduksiansemikonduktor,konduktor dan

penebat.(b) Lakarkan graf rintangan

melawan suhu bagi bahansemikonduktor.

(c) Apakah yang dimaksudkandengan prosespendopan.Seterusnya

berdasarkan proses initerangkan bagaimana bahansemikonduktor jenis-pterbentuk

37 (a) Apakah yang dimaksudkandengan

simpang p-n. Seterusnyaterangkan mekanismepengaliran arus dalamsimpang p-n.

(b) Apakah yang dimaksudkandengan proses

rektifikasi. Seterusnya lukiskansebuah litar serta bentukgelombang input dangelombang output untukmenunjukkan prosesrektifikasi penuh gelombang.

38 (a) Huraikan prinsip operasisebuah litar

amplifier untuk menguatkangelombang bunyi.

(b) Anda diberi sebuah

transistor,bateri,dua perintang, perintang foto dan sebuahmentol.Dengan bantuan alatyang diberi bagaimana litartransistor boleh bertindak

sebagai suis automatik.

Documents

8.3 Semkonduktor