Dioda persimpangan P-N muncul pada tahun 1950. Ini adalah blok bangunan paling penting dan dasar dari perangkat elektronik. Dioda PN junction adalah perangkat dua terminal, yang terbentuk ketika satu sisi dioda PN junction dibuat dengan tipe-p dan didoping dengan material tipe-N. PN-junction adalah akar dari dioda semikonduktor. Itu berbagai komponen elektronik seperti BJT, JFET, MOSFET (oksida logam–FET semikonduktor) , LED dan IC analog atau digital semua mendukung teknologi semikonduktor. Fungsi utama dioda semikonduktor adalah, memfasilitasi elektron untuk mengalir total dalam satu arah melewatinya. Akhirnya, ini bertindak sebagai penyearah. Artikel ini memberikan informasi singkat tentang dioda persimpangan PN, dioda persimpangan PN dalam bias penerusan dan bias membalikkan dan karakteristik VI dari dioda persimpangan PN
Apa itu PN Junction Diode?
Ada tiga kemungkinan kondisi bias dan dua wilayah operasi untuk tipikal PN-Junction Diode , mereka adalah bias nol, bias maju, dan bias balik.
Ketika tidak ada tegangan yang diterapkan melintasi dioda persimpangan PN maka elektron akan berdifusi ke sisi-P dan lubang akan berdifusi ke sisi-N melalui persimpangan dan mereka bergabung. Oleh karena itu, atom akseptor yang dekat dengan tipe-P dan atom donor yang dekat dengan sisi-N dibiarkan tidak digunakan. Bidang elektronik dihasilkan oleh operator muatan ini. Ini berlawanan dengan difusi pembawa muatan lebih lanjut. Dengan demikian, tidak ada pergerakan wilayah yang dikenal sebagai wilayah penipisan atau muatan ruang.
PN Junction Diode
Jika kita menerapkan bias maju ke dioda PN-junction, itu berarti terminal negatif terhubung ke material tipe-N dan terminal positif terhubung ke material tipe-P melintasi dioda yang memiliki efek mengurangi lebar Dioda persimpangan PN.
Jika kita menerapkan bias balik ke dioda PN-junction, itu berarti terminal positif terhubung ke material tipe-N dan terminal negatif terhubung ke material tipe-P melintasi dioda yang memiliki efek meningkatkan lebar dioda PN junction dan tidak ada muatan yang dapat mengalir melintasi persimpangan
VI Karakteristik PN Junction Diode
Dioda Persimpangan PN Bias Nol
Di persimpangan bias nol, berpotensi memberikan energi potensial yang lebih tinggi ke lubang di terminal sisi P dan N. Ketika terminal dioda junction disingkat, beberapa pembawa muatan mayoritas di sisi-P dengan banyak energi untuk mengatasi penghalang potensial untuk melakukan perjalanan melintasi wilayah penipisan. Oleh karena itu, dengan bantuan pembawa muatan mayoritas, arus mulai mengalir di dioda dan dilambangkan sebagai arus penerusan. Dengan cara yang sama, pembawa muatan minoritas di sisi-N bergerak melintasi wilayah penipisan ke arah sebaliknya dan ini disebut sebagai arus balik.
Dioda Persimpangan PN Bias Nol
Penghalang potensial melawan pergerakan elektron & lubang melintasi persimpangan dan memungkinkan pembawa muatan minoritas melayang melintasi persimpangan PN. Namun, penghalang potensial membantu pembawa muatan minoritas dalam tipe-P dan tipe-N untuk menyimpang melintasi persimpangan-PN, kemudian kesetimbangan akan dibentuk ketika pembawa muatan mayoritas sama dan keduanya bergerak dalam arah yang berlawanan sehingga hasil bersihnya adalah nol arus yang mengalir di sirkuit. Persimpangan ini dikatakan berada dalam keadaan ekuilibrium dinamis.
Ketika suhu semikonduktor dinaikkan, pembawa muatan minoritas telah dibangkitkan tanpa henti dan dengan demikian arus bocor mulai naik. Namun arus listrik tidak dapat mengalir karena tidak ada sumber eksternal yang disambungkan ke PN-junction.
PN Junction Diode dalam meneruskan Bias
Ketika sebuah Dioda PN-junction terhubung dalam bias maju dengan memberikan tegangan positif ke material tipe-P dan tegangan negatif ke terminal tipe-N. Jika tegangan eksternal menjadi lebih dari nilai penghalang potensial (perkirakan 0,7 V untuk Si dan 0,3V untuk Ge, perlawanan dari penghalang potensial akan diatasi dan aliran arus akan dimulai, karena tegangan negatif mengusir elektron di dekat persimpangan dengan memberi mereka energi untuk bergabung dan menyeberang dengan lubang didorong ke arah yang berlawanan dengan persimpangan oleh tegangan positif.
PN Junction Diode dalam Forward Bias
Hasil ini dalam kurva karakteristik arus nol yang mengalir ke potensial built-in disebut sebagai 'arus lutut' pada kurva statis & kemudian aliran arus tinggi melalui dioda dengan sedikit peningkatan tegangan eksternal seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
VI Karakteristik PN Junction Diode dalam meneruskan Bias
Karakteristik VI dari dioda persimpangan PN dalam bias penerusan adalah nonlinier, yaitu bukan garis lurus. Karakteristik nonlinier ini menggambarkan bahwa selama pengoperasian sambungan N, resistansinya tidak konstan. Kemiringan dioda PN junction dalam bias penerusan menunjukkan resistansi sangat rendah. Ketika bias maju diterapkan ke dioda maka itu menyebabkan jalur impedansi rendah dan memungkinkan untuk menghantarkan sejumlah besar arus yang dikenal sebagai arus tak terbatas. Arus ini mulai mengalir di atas titik lutut dengan sejumlah kecil potensial eksternal.
PN Junction Diode VI Karakteristik dalam meneruskan Bias
Perbedaan potensial di persimpangan PN dipertahankan konstan oleh aksi lapisan penipisan. Jumlah maksimum arus yang akan dihantarkan dijaga agar tidak lengkap oleh resistor beban karena ketika dioda persimpangan PN menghantarkan lebih banyak arus daripada spesifikasi normal dioda, arus ekstra menghasilkan pembuangan panas dan juga menyebabkan kerusakan pada perangkat.
PN Junction Diode dalam Reverse Bias
Ketika dioda PN-junction dihubungkan dalam kondisi Reverse Bias, tegangan positif (+ Ve) dihubungkan ke material tipe-N & tegangan negatif (-Ve) dihubungkan ke material tipe-P.
Ketika tegangan + Ve diterapkan pada bahan tipe-N, maka ia menarik elektron di dekat elektroda positif dan menjauh dari persimpangan, sedangkan lubang di ujung tipe-P juga tertarik menjauh dari persimpangan di dekat elektroda negatif. .
PN Junction Diode dalam Reverse Bias
Dalam jenis biasing ini, aliran arus melalui dioda PN junction adalah nol. Padahal, kebocoran arus akibat pembawa muatan minoritas mengalir di dioda yang dapat diukur dalam UA (mikroampere). Karena potensi bias balik ke dioda sambungan PN pada akhirnya meningkat dan menyebabkan kerusakan tegangan balik sambungan PN dan arus dioda sambungan PN dikendalikan oleh rangkaian eksternal. Kerusakan terbalik tergantung pada tingkat doping di wilayah P&N. Selanjutnya, dengan peningkatan bias balik, dioda akan menjadi hubung singkat karena terlalu panas di sirkuit dan arus rangkaian maks mengalir di dioda persimpangan PN.
VI Karakteristik PN Junction Diode dalam Reverse Bias
Dalam jenis bias ini, kurva karakteristik dioda ditunjukkan pada kuadran keempat dari gambar di bawah ini. Arus dalam biasing ini rendah sampai kerusakan tercapai dan karenanya dioda terlihat seperti rangkaian terbuka. Ketika tegangan masukan dari bias balik telah mencapai tegangan rusaknya, arus balik meningkat pesat.
Karakteristik PN Junction Diode VI dalam Reverse Bias
Oleh karena itu, ini semua tentang dioda persimpangan PN dalam kondisi bias nol, bias maju dan bias balik dan karakteristik VI dari dioda persimpangan PN. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini. Selanjutnya, keraguan tentang artikel ini, atau proyek elektronik tolong beri tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut ini pertanyaan untuk Anda, dioda mana yang digunakan dalam fototransistor?
Kredit Foto:
- Karakteristik VI dari dioda persimpangan PN oleh tutorvista
- Zero Biased PN Junction Diode oleh ahli pikiran
