6-6-6-3 - System Digital

PENGIKISAN LAPISAN DAN P-N JUNCTION
HARRY NIMROD ALEXANDRO (161401098)
RIZKI MAULANA ARDI (161401104)
M RANDI MIRAJ RANGKUTY (161401107)
SYARIFAH KEMALA PUTRI (161401110)
RIZKI NOFIANTY TANJUNG (161401113)
ADAM YOSAFAT NEVERICO (161401116)
KOM B
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
DEPLETION LAYER
Dioda merupakan salah satu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor.
Dioda ditemukan oleh J.A Fleming ( 1849-1905) pada tahun 1904. Dioda berfungsi untuk
mengalirkan arus dalam satu arah,pada umumnya dioda digunakan sebagai penyearah
pada rangkaian power supply. Dioda terdiri dari sambungan semikonduktor yang bersifat
positif dan negatif (biasa disebut junction PN). Pada junction PN terdapat daerah deplesi
yang memiliki energi sebesar 0,7 volt untuk dioda berbahan silikon dan 0,3 volt untuk dioda
berbahan germanium).
Daerah deplesi (depletion layer) merupakan daerah dengan kesetimbangan hole dan
elektron.
A. Forward Bias
Arus listrik pada dioda hanya mengalir jika dioda diberi tegangan positif pada lapisan
positifnya dan diberi tegangan negatif pada lapisan negatifnya (biasa disebut forward bias).
Berikut adalah gambar forward bias :
Pada gambar tersebut terlihat bahwa lapisan positif dioda diberi tegangan positif dan lapisan
negatifnya diberi tegangan negatif. Pada kondisi forward bias, depletion layer semakin
menyempit sehingga arus dapat mengalir pada dioda. Pada kondisi ini dioda berfungsi
sebagai penghantar.
B. Reverse Bias
Reverse bias adalah kondisi dimana lapisan negatif dioda diberi tegangan positif dan lapisan
positifnya diberi tegangan negatif.
Berikut adalah gambar reverse bias :
Pada kondisi reverse bias, depletion layer melebar sehingga arus listrik tidak dapat melewati
dioda.
P-N JUNCTON
Seperti diketahui bahwa ada dua tipe semikonduktor hasil doping yang siap digunakan yaitu
tipe P (+) dan tipe N (-). Nah, Prinsip dasar P-N Junction akan menjelaskan bagaimana
mempertemukan kedua tipe semikonduktor ini agar bisa dipakai sebagai komponen
elektronika.
P-N Junction adalah batas pertemuan antara kedua bahan semikonduktor tipe P dan tipe N
yang ada didalam sebuah kristal semikonduktor yang merupakan cikal bakal komponen
dioda, transistor dan IC. Pada dasarnya P-N Junction merupakan sebuah blok yang ada
didalam komponen tersebut, misalnya sebuah dioda disusun oleh P-N tunggal sedangkan
transistor ada dua jenis yaitu P-N-P dan N-P-N.
P-N Junction terjadi karena elektron bebas pada semikonduktor tipe N mengisi "hole" pada
semikonduktor tipe P. Area pertemuan ini disebut dengan Depletion Region atau Area
penipisan. Ketika persimpangan P-N terbentuk, beberapa elektron bebas dari area tipe N
yang berhasil mencapai pita konduksi bebas akan menyebar dan mengisi lubang (hole)
pada area tipe P.
Hal ini meninggalkan ion positif pada sisi semikonduktor tipe N. Kemudian sebuah ruang
pengisian muatan terbangun, menciptakan daerah penipisan yang kemudian menghambat
transfer elektron lanjut kecuali dibantu dengan meletakkan bias maju di persimpangan yang
disebut dengan Forward Bias. Pemberian bias terbalik (Reverse Bias) tidak akan memicu
pergerakan elektron didalam semikonduktor sehingga membuat komponen semikonduktor
hanya bisa dialiri arus satu arah saja.
Prinsip dasar P-N Junction ini kemudian diterapkan pada komponen elektronika seperti
dioda yang bisa berfungsi sebagai penyearah tegangan maupun penahan tegangan arah
tertentu. Selain itu penerapan P-N junction juga bisa lebih kompleks lagi pada komponen
transistor. Disini dipasang kombinasi tiga bahan semikonduktor, yaitu P-N-P dan N-P-N.
Dengan kombinasi ini dapat diperoleh berbagai fungsi seperti penguatan sinyal, pensaklaran
elektronis dan sebagainya.