Pengertian Dioda
Dioda yakni komponen elektro yg terdiri dr dua kutub & berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dr penggabungan dua semikonduktor yg masing-masing diberi doping (penambahan material) yg berlawanan, & komplemen material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Komponen Dioda
Gambar dioda, simbol, & komponennya
Struktur utama dioda adalah dua buah kutub elektroda berbahan konduktor yg masing-masing terhubung dgn semikonduktor silikon jenis p & silikon jenis n. Anoda yakni elektroda yg terhubung dgn silikon jenis p dimana elektron yg terkandung lebih sedikit, & katoda yakni elektroda yg terhubung dgn silikon jenis n dimana elektron yg terkandung lebih banyak. Pertemuan antara silikon n & silikon p akan membentuk sebuah perbatasan yg disebut P-N Junction.
Material semikonduktor yg dipakai biasanya berupa silikon atau germanium. Adapun semikonduktor jenis p diciptakan dgn menambahkan material yg mempunyai elektron valensi kurang dr 4 (Contoh: Boron) & semikonduktor jenis n diciptakan dgn menambahkan material yg mempunyai elektro valensi lebih dr 4 (Contoh: Fosfor).
Cara Kerja Dioda
Secara sederhana, cara kerja dioda mampu diterangkan dlm tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan aktual (forward biased), & tegangan negatif (reverse biased).
Kondisi tanpa tegangan
Pada keadaan tak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dgn proses difusi, yakni bergeraknya muatan elektro dr segi n ke segi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yg disebut dgn holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion kasatmata di sisi n, & holes yg terisi dgn elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yg menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.
Kondisi tegangan konkret (Forward-bias)
Pada kondisi ini, cuilan anoda disambungkan dgn terminal aktual sumber listrik & kepingan katoda disambungkan dgn terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan menimbulkan ion-ion yg menjadi penghalang anutan listrik menjadi kepincut ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan kesengsem ke sisi anoda yg positif, & ion-ion konkret akan kesengsem ke segi katoda yg negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dlm dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir mirip pada rangkaian tertutup.
Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)
Pada kondisi ini, cuilan anoda disambungkan dgn terminal negatif sumber listrik & potongan katoda disambungkan dgn terminal konkret. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yg menjadi penghalang anutan listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan menciptakan ion-ion negatif kepincut ke segi katoda (n-type) yg diberi tegangan konkret, & ion-ion konkret tertarik ke sisi anoda (p-type) yg diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dgn medan listrik statis yg membatasi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan makin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tak dapat mengalir lewat dioda & rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.
Jenis-jenis Dioda & Fungsi Dioda
Dioda dibedakan menjadi berbagai macam menurut karakteristik & fungsinya. Jenis-jenis dioda & aplikasinya yakni selaku berikut.
- PN Junction Diode: Dioda persyaratan yg terdiri dr susunan PN & mempunyai cara kerja seperti yg dijelaskan sebelumnya. Dioda jenis ini yaitu diode yg biasa digunakan di pasaran (disebut pula diode generik), dipakai khususnya sebagai penyearah arus.
- Light Emitting Diode (LED): Saat dialiri arus forward-bias, LED akan mengeluarkan cahaya. LED saat ini biasa digunakan sebagai alat penerangan & beberapa jenis digunakan untuk menggantikan lampu fluorescent.
- Laser Diode: Dioda jenis laser pula menghasilkan cahaya, tetapi cahaya yg dihasilkan yakni cahaya koheren. Aplikasi diode laser yakni perangkat pembaca CD & DVD & laser pointer.
- Photodiode: Photodiode mampu menciptakan energi listrik apabila kawasan PN junction disinari. Umumnya photodiode dioperasikan dlm reverse-bias, sehingga arus yg kecil balasan cahaya mampu eksklusif terdeteksi. Photodiode dipakai untuk mendeteksi cahaya (photodetector).
- Gunn Diode: Gunn Diode yakni jenis diode yg tak memiliki PN Junction, melainkan cuma terdiri dr dua elektroda. Dioda jenis ini dapat digunakan untuk menciptakan sinyal gelombang mikro.
- BARITT Diode: BARITT (Barrier Injection Transit Time) Diode ialah jenis diode yg melakukan pekerjaan dgn prinsip emisi termionik. Dioda ini digunakan untuk memproduksi sinyal gelombang mikro dgn level derau yg rendah.
- Tunnel Diode: Tunnel Diode adalah dioda yg melakukan pekerjaan memanfaatkan salah satu fenomena mekanika kuantum yaitu tunneling. Tunnel junction dipakai selaku salah satu komponen pada osilator, penguat, atau pencampur sinyal, utamanya sebab kecepatannya bereaksi kepada perubahan tegangan.
- Backward Diode: Backward diode mempunyai karakteristik serupa dgn tunnel, perbedannya terletak pada adanya sisi yg diberi doping lebih rendah dibanding sisi yg berlawanan. Perbedaan profil doping ini menciptakan backward diode memiliki karakteristik tegangan-arus yg serupa pada kondisi reverse & forward.
- PIN Diode: Pada dioda PIN, terdapat area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yg ditaruh antara P & N junction. Efek dr penambahan area intrinsic tersebut yakni melebarnya area deplesi yg membatasi pergerakan elektron, & hal ini tepat dipakai untuk aplikasi pensinyalan (switching).
- Schottky Diode: Pada Schottky diode diberikan pelengkap metal pada cuplikan permukaan penggalan tengah semikonduktor. Karakteristik yg menjadi keunggulan dioda ini yakni tegangan aktivasi yg rendah & waktu pemulihan yg singkat. Dioda ini sangat lazim dipakai untuk rangkaian elektronik berfrekuensi tinggi, mirip perangkat-perangkat radio & gerbang akal.
- Step Recovery Diode: Bagian semikonduktor pada dioda ini memiliki level doping yg dengan-cara gradual menurun dgn titik paling rendah di junction. Modifikasi ini mampu meminimalkan waktu switching sebab muatan yg ada pada tempat junction lebih minim. Aplaikasi dr semikonduktor ini yaitu pada alat-alat elektronik frekuensi radio.
- Varactor Diode: Diaplikasikan pada mode reverse biasa dgn lapisan penghalang yg mampu berganti-ubah sesuai tegangan diberikan. Hal ini menciptakan dioda ini seakan-akan merupakan suatu kapasitor.
- Zener diode: Memiliki karakteristik khusus yg mengingkan imbas breakdown ketika reverse bias Dioda ini dapat menciptakan tegangan yg tetap & lazim digunakan selaku penghasil tegangan acuan di rangkaian elektronik.
Kontributor: Adi Nugroho, S.T.
Alumni Teknik Elektro UI
Materi Sosiologiku.com lainnya: