Embed Size (px)
Citation preview
Bab 2 Sambungan PN dan Dioda
By : M. Ramdhani
Tujuan instuksional :
Memahami komponen semikonduktor berbasis sambungan PN
Memahami prinsip kerja diodaMemahami batasan daerah operasi
diodaMengetahui rangkaian pengganti dioda
Proses terjadinya sambungan PN
Kristal tunggal semikonduktor
Atom – atom akseptor
Atom – atom donor
doping doping
Hasil sambungan semikonduktor PN
Semikonduktor tipe P
Semikonduktor tipe N
- +
- + - + - + - + -
- + - + - + -
- + - + - + - + -
+
+
+
+ -
+ - + - + - + -
+ - + - + -+ - + - + - + -
Persambungan/ junction
Daerah deplesi
Ion akseptor Ion donor
hole elektron
• Penggabungan (recombination) disekitar junction elektron dan hole lenyap (tidak ada pembawa muatan) daerah deplesi (daerah pengosongan).
• Difusi elektron ke arah P dan difusi hole ke arah N arus difusi (arus akibat adanya perbedaan jumlah elektron dan hole ) ke kanan
• Hilangnya elektron meninggalkan ion donor (ion positif) dan hilangnya hole meninggalkan ion akseptor (ion negatif) mengakibatkan medan listrik tegangan penghalang / barrier potential (Vo) arus drift ke kiri
• Terjadi keseimbangan antara arus difusi dan arus drift.
- +
- + - + - + - + -
- + - + - + -
- + - + - + - + -
+
+
+
+ -
+ - + - + - + -
+ - + - + -+ - + - + - + -
Persambungan/ junction
Daerah deplesi
Ion akseptor Ion donor
hole elektron
Sambungan PN dengan No Bias (Tanpa Prategangan) VD = 0
- +
- + - + - + - + -
- + - + - + -
- + - + - + - + -
+
+
+
+ -
+ - + - + - + -
+ - + - + -+ - + - + - + -
Persambungan/ junction
Daerah deplesi
Ion akseptor Ion donor
hole elektron
+ -
VoltVD 0
mAID 0
-
-
-
+
+
+
Sambungan PN dengan Forward Bias (Prategangan Maju) VD > 0
- +
- + - + - + - +
- + - + - +- + - + - + - +
+
+
+
+ -
+ - + - + - + -
+ - + - + -+ - + - + - + -
DVSmayoritasD III
-
-
-
Daerah deplesi
mayoritasISI
+ -
P N
DV DV
Sambungan PN dengan Reverse Bias (Prategangan Mundur) VD < 0
- +
- + - + - + - +
- + - + - +- + - + - + - +
+
+
+
+ -
+ - + - + - + -
+ - + - + -+ - + - + - + -
DV
SI
-
-
-
Daerah deplesi
0mayoritasISI
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-- +
P N
DV DV
Karakateristik Arus dan Tegangan
)1( k
D
T
kV
sD eII
Potensial prategangan maju maksimum yang menghasilkan perubahan arus disebut potensial treshold (cut-in)
Potensial prategangan mundur yang menghasilkan perubahan karakteristik secara drastis disebut potensial zener (Vz).
Potensial maksimum dari prategangan mundur sebelum masuk daerah zener disebut peak inverse voltage (PIV) atau peak reverse voltage (PRV). tegangan maksimum yang bisa ditahan sebuah dioda
Pemodelan Dioda
Ideal
DV
DI
TV
ID (mA)
VD
Simplified
TV
DV
DI
TV
ID (mA)
VD
Piecewise linier
TV avr
DV
DI
TV
avr
ID (mA)
VD
Konvensi Simbol
a
b
V10
identik
a
b+10 V
Konvensi Simbol
a
b
V10
identik
a
b+10 V
Latihan
