Pengertian Dioda

PENGERTIAN DIODA

Kata dioda berasal dari kata " di-oda " yang berarti di berarti dua dan oda berarti elektroda. Jadi dioda adalah 2 lapisan elektroda P ( anoda ) berarti positif dan N ( katoda ) berarti negatif. Bahan pokok untuk pembuatan dioda adalah Germanium (Ge) dan Silikon/Silsilum (Si). Germanium dan Silikon merupakan bahan yang tidak bersifat sebagai penghantar atau konduktor, namun tidak pula sebagai penyekat atau isolator.

Gambar. Simbol Dioda

Gambar. Tampilan Fisik Dioda

A. Sambungan P-N { P-N Junction }

Dioda adalah komponen elektronika pasif yang terdiri dari persambungan semikonduktor (junction) 2 kutub P-N. Sambungan P-N dibentuk dengan menyambungkan secara fisiks semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N. Pada pembuatannya memang semikonduktor tipe P dan N bukan disambung secara harfiah, tetapi dari satu bahan (monolithic) dengan member doping (impurity material) yang berbeda. Berikut gambar konstruksi sambungan p-n :

Gambar. Sambungan Konstruksi P-N

Pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima electron sedangkan sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas. Saat terjadinya sambungan p dan n, elektron-elektron pada bahan n dan hole-hole disekitar sambungan cenderung berkombinasi ini saling meniadakan, mengakibatkan pada daerah sekitar sambung,dari pembawa muatan dan akhirnya terbentuk daerah pengosongan ( depletion region ). Daerah pengosongan adalah daerah yang sangat tipis dekat sambungan antara semikonduktor tipe p dan semikonduktor tipe n pada sambungan P-N atau dioda.

B. Sifat Dan Karakteristik Dioda

1.      Sifat Dioda.

Sifat dioda yaitu dapat menghantarkan arus listrik pada bias tegangan maju dan menghambat arus listrik pada bias tegangan balik.

a.      Forward Bias ( Bias Maju ).

Ketika kaki katoda disambungkan dengan kutub negative  baterai dan anoda disambungkan dengan kutub positif, maka dikatakan bahwa diode sedang sedang dibias dengan tegangan maju.

Ketika diode di bias maju, kutub negative baterai akan menolak elektron-elektron bebas yang ada dalam semikonduktor tipe N. Jika energy listrik yang digunakan melebihi tegangan bariier maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung dengan dengan hole yang ada pada semikonduktor tipe p, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian digambar bawah ini tetutup. Kondisi inilah yang menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Lihat gambar dibawah berikut ini :

Gambar. Dioda Bias Maju.

b.      Reserve Bias ( Bias Mundur ).

Ketika kaki katoda disambungkan dengan kutub positf  baterai dan anoda disambungkan dengan kutub negatif, maka dikatakan bahwa diode sedang sedang dibias dengan tegangan mundur.

Ketika diode dibias mundur, kutub positif baterai akan menarik electron-elektron bebas yang ada pada semikonduktor tipe N dan pada semikonduktor tipe P hole akan berkombinasi dengan electron dari baterai sehingga lapisan pengosongan semakin lebar. Dengan semakin lebarnya daerah pengosongan maka diode tidak akan menghantarkan arus listrik. Jika tegangan bias mundur diperbesar, maka pada suatu harga tertentu diode akan rusak. Lihat gambar dibawah berikut ini :

Gambar. Dioda Bias Mundur.

2.      Karakteristik Arus & Tegangan Dioda.

Pada saat dioda diberi bias tegangan maju, jika VD positf, maka arus ID akan naik dengan cepat setelah VD mencapai tegangan cut-in (Vg) {dioda germanium 0.3 Volt dan diode silicon 0.7 Volt}, maka potensial penghalang ( barrier potential ) pada persambungan akan teratasi dan arus diode mulai mengalir dengan cepat.

Pada saat dioda diberi bias tegangan mundur, dimana tegangan VD yang berpolaritas negatif dinaikkan terus, maka suatu saat akan mencapai tegangan patah (break-down) dimana arus IS akan naik dengan tiba-tiba. Pada dioda pencapaian tegangan break-down harus dihindari karena diode bias rusak. Berikut gambar kurva karakteristik diode :

 

Gambar. Kurva Karakteristik Dioda

C. KESIMPULAN

·         Sebuah diode merupakan komponen elektronika yang menghantarkan arus listrik pada satu arah saja.

·         Bias maju adalah keadaan ketika dioda mengalirkan arus ketika diberi tegangan.

·         Bias mundur adalah keadaan ketika diode menahan arus ketika diberi tegangan.

·         Dioda Silikon mempunyai tegangan maju sekitar 0.7 Volt sedangkan diode germanium mempunyai tegangan maju sekitar 0.3 Volt.

·         Tegangan bias mundur maksimum kemampuan diode tanpa “ gagal “ disebut Peak Inverse Voltage atau rating PIV.