12 LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan
substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian
populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya
putih.
LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida GaN dengan fosfor kuning. Karena warna
kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan
memberikan kesan warna putih bagi mata manusia. LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan
hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen.
Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat
seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.
II.2.2. Dioda laser
Dioda laser adalah sejenis laser di mana media aktifnya sebuah
semikonduktor persimpangan p-n yang mirip dengan yang terdapat pada
dioda pemancar cahaya. Dioda laser kadang juga disingkat LD atau ILD.
Dioda laser baru ditemukan pada akhir abad ini oleh ilmuwan Universitas Harvard. Prinsip kerja dioda ini sama seperti dioda lainnya yaitu melalui
13 sirkuit dari rangkaian elektronika, yang terdiri dari jenis p dan n. Pada kedua
jenis ini sering dihasilkan 2 tegangan, yaitu: 1.
biased forward, arus dihasilkan searah dengan nilai 0,707 utk pembagian v puncak, bentuk gelombang di atas + .
2. backforward biased, ini merupakan tegangan berbalik yang dapat
merusak suatu komponen elektronika.
II.2.3. Dioda Zener
Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke
satu arah, namun Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat
mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan rusak breakdown voltage atau tegangan Zener.
Dioda yang biasa tidak akan mengijinkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik reverse-biased di bawah tegangan rusaknya.
Jika melampaui batas tegangan rusaknya, dioda biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Namun proses ini
adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam kasus pencatuan-maju sesuai dengan arah gambar panah, dioda ini akan
memberikan tegangan jatuh drop voltage sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk dioda silikon. Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis dioda yang dipakai.
Gambar 2.6. Simbol dioda zener dan bentuk fisiknya
14
Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa,
kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n
junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus tunnel dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi
material tipe-n. Sebuah dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk
menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt
jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, atau
untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus kecil. Tegangan rusaknya dapat dikontrol secara tepat dalam proses doping.
Toleransi dalam 0.05 bisa dicapai walaupun toleransi yang paling biasa adalah 5 dan 10.
Efek ini ditemukan oleh seorang fisikawan Amerika, Clarence Melvin Zener.
Mekanisme lainnya yang menghasilkan efek yang sama adalah efek avalanche, seperti di dalam dioda avalanche. Kedua tipe dioda ini
sebenarnya dibentuk melalui proses yang sama dan kedua efek sebenarnya terjadi di kedua tipe dioda ini. Dalam dioda silikon, sampai dengan 5.6 Volt,
efek zener adalah efek utama dan efek ini menunjukan koefisiensi temperatur yang negatif. Di atas 5.6 Volt, efek avalanche menjadi efek
utama dan juga menunjukan sifat koefisien temperatur positif. Dalam dioda zener 5.6 Volt, kedua efek tersebut muncul bersamaan dan
kedua koefisien temperatur membatalkan satu sama lainnya. Sehingga, dioda 5.6 Volt menjadi pilihan utama di aplikasi temperatur yang sensitif.
15 Teknik-teknik manufaktur yang modern telah memungkinkan untuk
membuat dioda-dioda yang memiliki tegangan jauh lebih rendah dari 5.6 Volt dengan koefisien temperatur yang sangat kecil. Namun dengan
munculnya pemakai tegangan tinggi, koefisien temperatur muncul dengan singkat pula. Sebuah dioda untuk 75 Volt memiliki koefisien panas yang 10
kali lipatnya koefisien sebuah dioda 12 Volt. Semua dioda di atas, tidak perduli berapapun tenganan rusaknya, biasanya
dijual dinamakan dioda Zener.
Pemakaian
Dioda Zener biasanya digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan. Pada saat
disambungkan secara parallel dengan sebuah sumber tegangan yang berubah-ubah yang dipasang sehingga mencatu-balik, sebuah dioda zener
akan bertingkah seperti sebuah kortsleting hubungan singkat saat tegangan mencapai tegangan rusak diode tersebut. Hasilnya, tegangan akan dibatasi
sampai ke sebuah angka yang telah diketahui sebelumnya.
Gambar 2.7. Penempatan Dioda Zener pada Rangkaian Sebuah dioda zener juga digunakan seperti ini sebagai regulator tegangan
shunt shunt berarti sambungan parallel, dan regulator tegangan sebagai sebuah kelas sirkuit yang memberikan sumber tegangan tetap.
16
II.2.4. Diak
