Karen adalah atom
Sedangkante seharusnyam
hole danbi atom berva
bervalensitig inisiapuntukm
Sepert secarakeselu
hole danel
holemerupaka atom
sebagaipemba
Ga Level
level energi germanium
Dengandemi sangatkecilba
Olehkarenait merupakanpe
ena atom dopanmempunyaitigaelektronva tom Boron B , makahanyatigaikatankova
ntempat amembentukikatankovalenkeempatmenjadi
nbisaditempatiolehelektronvalensi lain. bervalensitigaakanmenyumbangkansebuah
tiga trivalent disebutjuga atom ukmenerimaelektron.
pertihalnyapadasemikonduktor luruhankristalsemikonduktor type n inia
nelektronnyasama. Padaba
upakanpembawamuatanmayoritas. dopanakanmeningkatkanjumlah
mbawamuatan.Sedangkanpembawaminorit
Gambar 6. Struktur Kristal Semikonduktor el energidariholeakseptordapatdilihatpada
rgiakseptordengan pita valensisangatkecil dan
0.05 mikianhanyadibutuhkanenergi
ilbagielektronvalensiuntukmenempati hole aitupadasuhurruangbanyaksekalijumlah hol
npembawamuatan. ronvalensi,
dalamGambar 6 nkovalen yang bisadipenuhi.
yang adikosong
membentuk n. Dengandemikiansebuah
h hole. Atom om akseptor, karena atom
type n,
niadalahnetral. Karenajumlah abahan
type p,
Karenadenganpenambahan lah
hole oritasnyaadalahelektron.
konduktor Silikon Tipe P daGambar 7. Jarakantara
cilyaitusekitar0.01 eV untuk eV
untuksilikon. yang
hole di level energiakseptor. h hole di pita valensi yang
Bahans Karena atom
bermuatanne Pembawama
LembarLatiha 1. Jelaskanpe
2. Apaartida 3. Apa yang
4. Sebutkanbe hansemikonduktor type p
dapatdiluki tom-atom akseptortelahmenerimaelektron,
nnegatip. Sehinggadigam
mayoritasberupaholedanpembawaminoritas
Gambar 7. Diagram Pita EnergiSemikondukt
Gambar 8. BahanSemikonduktor tihan
kanpengertiandaribahansemikonduktor tidarielektronvalensi?
ang dimaksuddengansemikonduktorintrinsi kanbeberapacontohsemikonduktorbervalens
dilukiskansepertipadaGambar8. tron, makamenjadi ion yang
gambarkandengantandanegatip. tasnyaberupaelektron.
konduktorTipe P
konduktorTipe P
nsik? ensitiga
Men
Dioda se konduktor type p
holepadabahan cenderung untuk
meniadakan, sehi muatan dan ter
Gambar 9. Strukt
Oleh kare dan pada sisi n
ini tidak berlang ini akan mengaha
pengosongan i Besarnya tegang
silikon. Lihat Gam
2. Bias Mundur
Bias mundur anoda A dan
Dengan kata lai Gambar 10 menunj
enerapkan Dioda Semikonduktor Sebagai
semikonduktor dibentuk dengan cara pe p dan type n.Pada saat terjadinya sambung
n pdanelektron-elektron pada bahan untuk berkombinasi.Hole dan elektron ya
ehingga pada daerah sekitar sambungan ini n terbentuk daerahpengosongan depletion r
ruktur Dioda Semikonduktora Pembentuka Pengosongan; c Simbol Dioda
karena itu pada sisi p tinggal ion-ion aksep n tinggal ion-ion donor yang bermua
angsung terus, karena potensial dari ion gahalanginya. Tegangan atau potensia
ini disebut dengan tegangan peng gangan penghalang ini adalah0.2 untuk
ambar 9.
ur Reverse Bias
undur adalah pemberian tegangan neg n tegangan positip ke terminal katoda
lain, tegangan anoda katoda VA-K ada nunjukkan dioda diberi bias mundur.
agai Penyearah.
ara menyambungkan semi- bunganjunction p dann,hole-
an n disekitar sambungan on yang berkombinasi ini saling
ini kosong dari pembawa on region.
ntukan Sambungan;b Daerah ioda
eptor yang bermuatan negatip uatan positip. Namun proses
ion-ion positip dan negatip nsial ekivalen pada daerah
nghalang barrier potential. uk germanium dan 0.6 untuk
negatip baterai ke terminal katoda K dari suatu dioda.
adalah negatip VA-K 0.
Karena pada uj negatip, maka
baterai menjauhi K yang berupa
pembawa may persambungan.
disebabkan oleh pe Sedangkan pemba
hole pada bahan reverse saturation
mencapai harga Besarnya arus
makin besar har amper untuk dioda
3. Bias Maju Fow
Apabila teganga negatipnya ke
bias maju fow K 0. Gambar 11 m
Dengan pember positip, maka pe
kutup negatip dengan elektron
elektronnya aka persambungan.
menyempit pada oleh pembawa ma
Gambar 10. Dioda Diberi Bias Mundur ujung anoda A yang berupa baha
a hole-hole pembawa mayoritas akan uhi persambungan. Demikian juga
upa bahan tipe n diberi tegangan posit ayoritas akan tertarik ke kutup
n. Sehingga daerah pengosongan semakin eh pembawa mayoritas tidak ada yang me
mbawa minoritas yang berupa elektron han tipe n akan berkombinasi sehingga m
tion current atau Is. Arus ini dikatakan ga maksimum tanpa dipengaruhi besarny
us ini dipengaruhi oleh temperatur. harga Is. Pada suhu ruang, besarnya I
uk dioda germanium, dan dalam skala nano-am
Foward Bias
gan positip baterai dihubungkan ke ke terminal katoda K, maka di
oward bias. Dengan demikian VA r 11 menunjukan dioda diberi bias maju.
berian polaritas tegangan seperti pada pembawa mayoritas dari bahan tipe p
tip baterai melewati persambunga ktron pembawa mayoritas bahan
akan tertarik oleh kutup positip
n. Oleh karena itu daerah pengos da saat dioda diberi bias maju. Dan a
mayoritas akan mengalir, yaitu ID. undur
han tipe p diberi tegangan kan tertarik ke kutup negatip
a karena pada ujung katoda positip, maka elektron-elektron
up positip baterai menjauhi kin lebar, dan arus yang
mengalir. ktron pada bahan tipe p dan
mengalir arus jenuh mundur kan jenuh karena dengan cepat
nya tegangan baterai. ur. Makin tinggi temperatur,
Is ini dalam skala mikro- -amper untuk dioda silikon.
ke terminal Anoda A dan dioda disebut mendapatkan
A-K adalahpositip atau VA-
da Gambar 11, yakni VA-K p hole akan tertarik oleh
bungan dan berkombinasi n tipe n. Demikian juga
p baterai untuk melewati ngosongan terlihat semakin
n arus dioda yang disebabkan
Sedangkan pem tipe n hole aka
berlawanan. Na besarnya arus ya
4. Kurva Karak
Hubungan anta tegangan VA-K
Gambar 12 menunj dioda silikon
positip, maka tegangan cut-in
dioda germanium tegangan batera
pada persambun cepat.
Bagian kiri bawa saat mendapatka
dioda germanium Gambar 11. Dioda Diberi Bias M
pembawa minoritas dari bahan tipe p akan berkombinasi dan menghasilkan I
Namun karena Is jauh lebih kecil dari pada yang mengalir pada dioda ditentukan ol
akteristik Dioda
ntara besarnya arus yang mengali -K dapat dilihat pada kurva karakter
enunjukan dua macam kurva, yakni di kon Si. Pada saat dioda diberi bias
arus ID akan naik dengan cepat in V . Tegangan cut-in V ini kira
nium dan 0.6 Volt untuk dioda silikon. erai sebesar ini, maka potensial peng
bungan akan teratasi, sehingga arus di
Gambar 12. Kurva Karakteristik D wah dari grafik pada Gambar 12 merupaka
tkan bias mundur. Disini juga terdap nium dan silikon. Besarnya arus
Maju p elektron dan dari bahan
n Is. Arah Is dan ID adalah pada ID, maka secara praktis
n oleh ID.
ngalir melalui dioda dengan kteristik dioda Gambar 12.
kni dioda germaniumGe dan as maju, yakni bila VA-K
pat setelah VA-K mencapai kira-kira sebesar0.2 Volt untuk
likon. Dengan pemberian penghalang barrier potential
dioda mulai mengalir dengan
k Dioda kan kurva karakteristik dioda
dapat dua kurva, yaitu untuk us jenuh mundur reverse
saturationcurrent dalam contoh in
orde nano ampe Apabila tegang
terus, maka sua arus Is akan na
ini, pembawa minor untuk mengelua
dipercepat untuk Pada dioda biasa
bisa rusak. Hubungan arus
dalam persamaa
dimana: ID = arus dioda a
Is = arus jenuh m e = bilangan natur
VD = beda teganga n = konstanta, 1 unt
VT = tegangan eki Harga Is suatu
geometri dioda parameter fis
denganpersamaan:
dimana: k = konstanta Bol
T = temperatur m nt Is untuk dioda germanium adalah
oh ini adalah 1 µA. Sedangkan untuk dioda per dalam hal ini adalah 10nA.
angan VA-K yang berpolaritas ne suatu saat akan mencapai tegangan pat
naik dengan tiba-tiba. Pada saat men inoritas dipercepat hingga mencapai kece
luarkan elektron valensi dari atom. K untuk membebaskan yang lainnya sehingg
asa pencapaian tegangan break-down ini s
us dioda ID dengan tegangan dioda aan matematis yang dikembangkan ol
oda amper nuh mundur amper
atural, 2.71828... angan pada dioda volt
, 1 untuk Ge; dan ≈2 untuk Si n ekivalen temperatur volt
uatu dioda dipengaruhi oleh temperat oda. Dan konstanta n tergantung pa
fisik dioda. Sedangkan ha aan:
oltzmann, 1.381 x 10
-23
JK JK artinya joul ur mutlak kelvin
lah dalam orde mikro amper oda silikon Is adalah dalam
negatip tersebut dinaikkan patah break- down dimana
encapai tegangan break-down cepatan yang cukup tinggi
Kemudian elektron ini juga ngga arusnya semakin besar.
ni selalu dihindari karena dioda
dioda VD dapat dinyatakan n oleh W. Shockley, yaitu:
ratur, tingkat doping dan pada sifat konstruksi dan
harga VT ditentukan
a joule per derajat kelvin
