Apa Karakteristik Dioda

Apa Karakteristik Dioda?

Definisi Dioda

Kami menggunakan bahan semikonduktor (Si, Ge) untuk membentuk berbagai perangkat elektronik. Perangkat paling dasar adalah dioda. Dioda adalah perangkat dua terminal dengan junctio PN. Junctio PN dibentuk dengan menghubungkan bahan tipe P dengan bahan tipe N. Ketika bahan tipe P dihubungkan dengan bahan tipe N, elektron dan lubang mulai bergabung dekat junctio. Hal ini menyebabkan kekurangan pembawa muatan di junctio dan oleh karena itu junctio disebut wilayah pengosongan. Ketika kita menerapkan tegangan pada terminal-teminal junctio PN, kita menyebutnya sebagai dioda. Gambar di bawah ini menunjukkan simbol dioda junctio PN.

Dioda adalah perangkat unidirectional yang memungkinkan arus mengalir hanya dalam satu arah, tergantung pada cara biasanya.

Bias Maju

Ketika terminal P dihubungkan ke ujung positif baterai dan terminal N ke ujung negatif, dioda diberi bias maju.

Dalam bias maju, terminal baterai positif mendorong lubang di region P dan terminal negatif mendorong elektron di region N, mendorong mereka ke junctio. Ini meningkatkan konsentrasi pembawa muatan dekat junctio, menyebabkan rekomposisi dan mengurangi lebar wilayah pengosongan. Seiring bertambahnya tegangan bias maju, wilayah pengosongan menjadi lebih sempit, dan arus naik secara eksponensial.

Bias Mundur

Dalam bias mundur, terminal P dihubungkan ke terminal negatif baterai dan terminal N ke terminal positif baterai. Dengan demikian, tegangan yang diterapkan membuat sisi N lebih positif daripada sisi P.

Terminal negatif baterai menarik pembawa muatan mayoritas, lubang, di region P dan terminal positif menarik elektron di region N dan menarik mereka menjauh dari junctio. Ini mengakibatkan penurunan konsentrasi pembawa muatan dekat junctio dan lebar wilayah pengosongan meningkat. Sejumlah kecil arus mengalir karena pembawa muatan minoritas, disebut arus bias mundur atau arus kebocoran. Seiring bertambahnya tegangan bias mundur, lebar wilayah pengosongan terus meningkat dan tidak ada arus yang mengalir. Dapat disimpulkan bahwa dioda hanya berfungsi ketika diberi bias maju. Operasi dioda dapat diringkas dalam bentuk grafik karakteristik I-V dioda.

Seiring bertambahnya tegangan bias mundur, lebar wilayah pengosongan meningkat dan suatu titik akan datang ketika junctio runtuh. Ini mengakibatkan aliran arus yang besar. Runtuhnya junctio adalah lutut kurva karakteristik dioda. Runtuhnya junctio terjadi karena dua fenomena.

Runtuhan Avalance

Pada tegangan mundur tinggi, runtuhan avalance terjadi ketika pembawa muatan minoritas mendapatkan cukup energi untuk mengetuk elektron dari ikatan, menyebabkan aliran arus yang besar.

Efek Zener

Efek Zener terjadi pada tegangan mundur yang lebih rendah, di mana medan listrik tinggi memecah ikatan kovalen, menyebabkan kenaikan tiba-tiba arus dan runtuhnya junctio.