GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) UNIVERSITAS DIPONEGORO

GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) UNIVERSITAS DIPONEGORO SPMI- UNDIP

GBPP

10.09.04

PAF 219

Revisi ke

-

Tanggal

13 September 2013

Dikaji Ulang Oleh

Ketua Program Studi Fisika

Dikendalikan Oleh

GPM Program Studi Fisika

Disetujui Oleh

Dekan Fakultas Sains dan Matematika (FSM)

UNIVERSITAS DIPONEGORO Revisi ke Tanggal 13 September 2013

SPMI-UNDIP/GBPP/10.09.04/ PAF 219

Disetujui Oleh

Garis Besar Program Pembelajaran

Dekan FSM

GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) Revisi ke: -

Tanggal: 13 September 2013 : : :

Standar kompetensi (SK)

:

No 1.

2.

3.

2 Kompetensi dasar (KD) Mampu menjelaskan , menguraikan dan mengintrepetasi an materimateri pada Fisika Zat Padat Pendahuluan dengan benar Mampu menjelaskan vektor translasi kristal dan sel kisi primitif

Mampu menjelaskan dan mengkatagorika n kekisi kristal berikut perhitungan kekisi kristal dengan benar

Dekan FSM

SPMI-UNDIP/GBPP/10.09.04/ PAF 219

Mata Kuliah Kode/ Bobot Deskripsi singkat

1

Disetujui oleh

Fisika Zat Padat Pendahuluan PAF 219 / 2 SKS Mata kuliah Fisika Zat Padat Pendahuluan ini meliputi kisi kristal, kisi resiprok dan perkiraan struktur kristal menggunakan sinar-X, ikatan kristal dan konstanta elastik, getaran kristal, sifat-sifat thermal zat padat, elektron bebas gas fermi, pita energi, kristal semikonduktor, serta permukaan fermi pada zat padat. Setelah mengikuti kuliah Fisika Zat Padat Pendahuluan, mahasiswa mampu: mengidentifikasikan, mengklasifikasikan dan menjelaskan kisi kristal berikut karakteristiknya, sifat thermal zat padat, dan gerak electron bebas dalam kristal semikonduktor.

3 Pokok bahasan Pendahuluan, review fisika zat padat

Susunan periodic atomatom dalam zat padat

Kekisi kristal

4 Sub pokok bahasan  Kontrak Kuliah  Perkembangan teknologi viais dari bahan padat  Beberapa aplikasi bahan padatan

5 Metoda Pembelajaran Ceramah Diskusi

6 Soft skill*

7

 Tipe-tipe bahan padat  Vektor translasi kisi  Basis  Sel kisi primitif  Tipe dasar kisi  Bidang Kisi dan Indeks Miller  Tipe Dasar Kekisi dan klasifikasinya  Beberapa contoh kristal sederhana

Ceramah Diskusi

[1] [2] [3]

Ceramah Diskusi

[1] [2] [3]

Pustaka [1] [2] [3]

 Hukum difraksi Braag untuk kristal  Amplitudo gelombang hamburan  Analysis Fourier untuk kisi  Penggambaran bidang difraksi kristal  Kekisi resiprok  Persamaan Lau  Zona Brillouin  Kisi resiprok primitif: SC, BCC dan FCC  Analisa Basis

Ceramah, Latihan Soal dan Diskusi



[1] [2] [3]

Ceramah, Latihan Soal dan Diskusi



[1] [2] [3]

Konstanta Elastik Kristal

 Interaksi van deer WaalsLondon  Interaksi repulsive  Persamaan konstanta kisi  Analisis elastik regangan kisi

Ceramah, Latihan Soal, Diskusi



[1] [2] [3]

Mampu menjelaskan ikatan kristal dalam bahan padat dan karakteristiknya

Ikatan Kristal

 Kristal ionik  Kristal kovalen  Ikatan hidrogen  Ikatan logam  Energi Madelung

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

Mampu menjelask mekanisme terjadinya getaran kristal dan factor penyebabnya

Getaran Kristal

 Getaran kristal dengan basis monoatomik  Hubungan dispersi  Kuantisasi gelombang elastik

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

4.

Mampu menggunakan hukum difraksi Braag untuk penentuan orientasi dan penggambaran bidang difraksi kristal

Difraksi gelombang dalam bahan padat

5.

Mampu menjelask kekisi resiprok dan memperkirakan struktur kristal melalui kekisi resiprok secara benar

Kekisi Resiprok

6.

Mampu menentukan konstanta elastik pada kristal

7.

8.

 Tingkat Energi  Distribusi Fermi-Dirac  Elektron bebas gas dalam 3 dimensi dan rapat keadaan elektron  Kapasitas panas gas elektron  Konduktivitas listrik  Gerakan pada medan elektromagneti k

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

 Model elektron bebas  Fungsi Bloch  Model KronigPenny  Potensial periodik dalam fungsi gelombang elastis Pita Energi  Konsep pita energi  Penentuan celah pita energi  Jumlah orbital pada pita energi  Konsentrasi pembawa muatan Kristal  Perbedaan Semikonduktor bahan semikonduktor , isolator dan konduktor  Tipe-tipe semikonduktor  Laju kecepatan elekron atau hole dalam bahan semikonduktor

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

Ceramah Diskusi



[1] [2] [3]

9.

Mampu menjelaskan electron bebas gas Fermi

Elektron bebas gas Fermi

10

Mampu menjelask mekanisme perubahan kapasitas panas, konduktivitas listrik akibat gerakan electron bebas gas Fermi dalam bahan Mampu menjelaskan fungsi potensial dalam zat padat

Kontribusi dari gerakan elektron bebas gas Fermi

11

12

Mampu menjelaskan pita energi dalam zat padat

13

Mampu menjelaskan kontribusi pembawa muatan dalam kristal semikonduktor

Potensial periodik dalam kristal

Ceramah Diskusi

[1] [2] [3]

14

Mampu menjelaskan Permukaan Fermi dan Logam secara benar

Permukaan Fermi dan Logam

 Zona Reduksi dan Periodik  Konstruksi permukaan fermi  Orbit elektron, hole dan terbuka  Perhitungan Pita energi

Ceramah Diskusi

[1] [2] [3]

Referensi: [1] Kittel, C. 2005. Introduction to Solid State Physics, 8th edition, Canada, John Wiley & Sons. [2] Ashcroft, NW. and Mermin, N.D. 1976. Solid State Physics, Canada , Saunders College Publishing. [3] Priyono, Heri Sutanto dan Ngurah Ayu K. Umiyati, Buku Ajar Fisika Zat Padat Pendahuluan, Arsip Jurusan Fisika-FMIPA UNDIP, 2007