3. Indium Gallium Arsenida InGaAs: mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan tinggi
sensitivitas baik pada jarak 800 sampai 1700nm terbaik antara 1300 sampai 1600nm.
Gambar Photodioda ditunjukkan pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Gambar Photodioda kiri dan Simbolnya kanan
2.7 Dioda Pemancar Cahaya Inframerah LED inframerah
LED adalah dioda yang menghasilkan cahaya saat diberi energi listrik. Dalam bias maju sambungan p-n terdapat rekombinasi antara elektron bebas dan lubang hole.
Energi ini tidak seluruhnya diubah kedalam bentuk energi cahaya atau photon tetapi dalam bentuk panas sebagian.
Mengapa LED dapat memancarkan cahaya? Sebabnya adalah sebagai berikut: Bila suatu dioda diberi prategangan maju, elaktron-elektron bebas akan bergabung
kembali dengan lubang-lubang disekitar persambungan. Ketika meluruh dari tingkat energi lebih tinggi ketingkat energi lebih rendah, elektron-elektron bebas tersebut akan
Johannes Pandiangan : Perancangan Dan Penggunaan Photodioda Sebagai Sensor Penghindar Dinding Pada Robot Forklift, 2007. USU Repository © 2009
mengeluarkan energinya dalam bentuk radiasi. Dalam dioda penyearah, hampir seluruh energi ini diubah dalam bentuk panas, tetapi dalam LED sebagian dari selisih energi ini
dilepaskan sebagai radiasi cahaya. Proses pemancaran cahaya akibat adanya energi listrik yang diberikan terhadap
suatu bahan disebut dengan sifat elektroluminesensi. Material lain misalnya Galium Arsenida Pospat GaAsP atau Galium Pospat GaP: photon energi cahaya dipancarkan
untuk menghasilkan cahaya tampak. Jenis lain dari LED digunakan untuk menghasilkan energi tidak tampak seperti yang dipancarkan oleh pemancar laser atau inframerah.
Gambar 2.9 Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED
Pemancar inframerah adalah dioda solid state yang terbuat dari bahan Galium Arsenida GaAs yang mampu memancarkan fluks cahaya ketika dioda ini dibias maju.
Bila diberi bias maju elektron dari daerah-n akan menutup lubang elektron yang ada didaerah-p. Selama proses rekombinasi ini, energi dipancar keluar dari permukaan p dan
n dalam bentuk foton. Foton-foton yang dihasilkan ini ada yang diserap lagi dan ada yang meninggalkan permukaan dalam betuk radiasi energi.Hubungan antara energi foton yang
dipancarkan dengan Eg LED ditunjukkan dengan persamaan berikut:
h.c Eg =
atau
Eg = h.f
330
VCC 5V
Johannes Pandiangan : Perancangan Dan Penggunaan Photodioda Sebagai Sensor Penghindar Dinding Pada Robot Forklift, 2007. USU Repository © 2009
Dimana Eg = Energi foton h = Potensial ionisasi 4,136.10
-15
eV c = Kecepatan cahaya 3.10
8
ms Panjang Gelombang Cahaya m
Dengan menggunakan unsur-unsur tersebut di atas, pabrik dapat membuat LED yang memancarkan warna merah, kuning, dan infra merah tak kelihatan. LED yang
menghasilkan pancaran yang kelihatan dapat berguna pada display peralatan, mesin hitung, jam digital, dan lain-lain. LED infra merah dapat digunakan dalam sistem tanda
bahaya pencuri dan ruang lingkup lain yang membutuhkan pancaran yang tak kelihatan. Keuntungan dari LED dibandingkan dengan lampu pijar yaitu umurnya yang lebih
panjang lebih dari 20 tahun, teganganya randah 1 sampai 2 V dan saklar nyala matinya cepat nano detik.
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi antara 10
11
Hz sampai 10
14
Hz dan mempunyai daerah panjang gelombang 10
-14
cm sampai 10
-1
cm. Gelombang inframerah ini dihasilkan oleh elektron – elektron dalam molekul yang bergetar karena benda
dipanaskan. Selain tidak dapat dilihat secara langsung, sinar inframerah juga dapat menembus kabut dan awan tebal.
Dengan ciri – cirinya yang spesifik tersebut, pesawat udara yang terbang tinggi ataupun satelit–satelit dapat membuat photo permukaan bumi yang tidak diperoleh
dengan menggunakan cahaya inframerah. Radiasi sonar inframerah dapat getaran – getaran atom pada suatu molekul.
Getaran atom pada suatu molekul dapat memancarkan gelombang elektromagnetik. Pada
Johannes Pandiangan : Perancangan Dan Penggunaan Photodioda Sebagai Sensor Penghindar Dinding Pada Robot Forklift, 2007. USU Repository © 2009
frekuensi – frekuensi yang khas dalam inframerah sehingga spektroskopi. Infamerah merupakan salah satu alat penting untuk mempelajari spektrum molekul.
Energi yang terkandung dalam radiasi sinar ini tampak sebagai energi panas, termasuk cahaya yang kita terima dari matahari sejumlah besar mengandung radiasi ini.
2.8 Transistor
