Sabtu, 20 Oktober 2012

DIODA


Dioda adalah komponen semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari germanium atau silikon yang lebih dikenal dengan dioda junction. Struktur dari dioda ini, sesuai dengan namanya, adalah sambungan antara semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe N. semikonduktor tipe P berperan sebagai Anoda dan Semikonduktor tipe N berperan sebagai Katoda. Dengan struktur seperti ini arus hanya dapat mengalir dari sisi P kesisi N.

ada tiga kalimat yang membedakan Dioda dengan komponen lain :

1.     memiliki dua terminal seperti halnya resistor.

2.     arus yang mengalir tergantung pada beda potensial antara kedua terminal.

3.     tidak mematuhi hukum ohm.

  
Gambar : Bentuk Fisik dari Dioda

     
 
Gambar : Simbol Dioda  
1. Lapisan pengosongan (Depletion Layer)
       Lapisan pengosongan terjadi akibat gaya tolak-menolak. Eletron pada sisi N bersiap untuk bebas, menyebar kesegala arah. Beberapa berdifusi melewati junction. di sisi P terdapat hole-hole yang siap menangkap eletron yang jatuh, Jika elektron bebas meninggalkan sisi N, akan berbentuk ion positif didaerah N. Bila elektron tersebut memasuki daerah P elektron maka akan terjadi pembawa minoritas yang waktu hidupnya singkat. Elektron-elekron tersebut segera jatuh dan di tangkap oleh hole. Hasilnya, hole akan hilang dan berbentuk ion negatif. Setiap terjadi perpindahan elektron dari sisi N ke sisi P terbentuk ion positif dan negatif. Ion-ion ini tidak dapat bergerak dengan bebas seperti ion elektron bebas dan hole. Tetapi tetap berada dalam struktur kristal akibat ikatan kovalen. Ketika jumlah ion bertambah banyak daerah sekitar junction dikosongkan dari elektron bebas dan hole. Daerah inilah yang disebut lapisan pengosongan (depletion layer).

2. Forward Voltage (Vf)
       Forward voltage adalah beda potensial di bagian lapisan pengosongan. pada suhu 250, Forward voltage dioda silikon sekitar 0,7V, sedangkan dioda germanium sekitar 0,3V. Forward voltage ini terjadi karena eksistensi lapisan pengosongan ketika ion-ion negatif telah terbentuk elektron-elektron yang ingin berhijrah dari sisi N ke sisi P akan terpental kembali pada posisi N. Hanya elektron-elektron yang mempunyai energi besar yang sangup melewati tantangan ini. ”pertahanan” dari sisi P semakin besar seiring meningkatnya jumlah elektron yang ingin menyebrangi junction menuju kesisi P. Akhirnya terjadi suatu keseimbangan. pada saat ini lapisan pengosongan menghentikan difusi elektron melalui junction .

3. Forward bias
Forward bias adalah kondisi saat anoda dioda bersifat positif dan katoda dioda bersifat negatif.
Gambar : Forward bias
      Untuk memudahkan mengingat, kutub positif sumber dihubungkan dengan posisi P dan kutub negatif sumber dihubungkan dengan sisi N. Pada kondisi forward bias ini arus yang melewati dioda besar, gejala ini terjadi karena elektron-elektron disisi N mendapat tambahan energi sehingga mereka mampu menyebrangi junction, selanjutnya mereka masuk ke dalam hole dan menjadi elektron valensi. Perjalanan elektron valensi berlanjut hingga keujung  sisi P dan meninggalkan sisi P lalu mengalir kedalam kutub positif sumber, terjadilah arus listrik.


4. Reverse bias

       Reverse bias adalah kondisi saat katoda dioda bersifat negatif dan katoda dioda bersifat positif.

Gambar : Reverse bias
       Untuk memudahkan mengingat kutub positif sumber dihubungkan dengan sisi N, kutub negatif sumber dihubungkan dengan sisi P. Pada kondisi Reverse bias elektron pada sisi N menjauhi junction. Begitu pula dengan hole pada sisi P. Akibatnya daerah pengosongan menjadi makin lebar, semakin lebar daerah pengosongan semakin tinggi beda potensialnya. Akhirnya beda potensial pada lapisan pengosongan sama dengan beda potensial sumber, pada saat itu elektron dan hole berhenti bergerak serta tidak terjadi arus listrik.


5. Breakdown
 Bila Reverse bias dilakukan dengan tegangan yang besar, dioda akan mengalami breakdown. Jika ini terjadi, arus yang sangat besar akan mengalir dengan arah reverse. Tegangan  yang menyebabkan dioda mengalami breakdown disebut tegangan breakdown (-Vzk). Ada juga yang menyebutnya peak inverse voltage (PIV).



Gambar : Breakdown voltage
6. Arus Reverse (IR)

      Pada revese bias ada suatu arus kecil yang mengalir sampai tegangan breakdown dicapai. Arus reverse ini merupakan gabungan dari arus saturasi (Is) dan arus bocor permukaan (ISL). Arus saturasi adalah arus reverse yang disebabkan oleh pembawa minoritas, sedangkan arus bocor permukaan adalah arus balik kecil yang melalui permukaan kristal. Kebocoran ini tadak diinginkan. Semakin rendah arus bocoran, semakin baik agar dapat diabaikan dalam pemakaian tertentu.

2 komentar:

  1. The best video game platforms for the Mega Drive Mini
    The best video game platforms for the Mega Drive Mini · Sega · convert youtube playlist to mp3 Sega · Sega. · Sega. · Sega Genesis Mini. · Sega Genesis Mini. · Sega

    BalasHapus

Silahkan tinggalkan komentar kawan - kawan, baik berupa pertanyaan ataupun saran yang sifatnya membangun. komentar kawan - kawan sangat berharga untuk kemajuan blog ini. kalau bisa mohon hindari penggunaan Anonim. Semoga bermanfaat untuk kita semua...
Terimakasih....