6-6-6-1 - System Digital

SEMIKONDUKTOR, DIODA & TRANSISTOR
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
1. Pengertian Semi Konduktor
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di
antara insulator (isolator) dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah
penghantar listrik.
2. Prinsip Kerja Semikonduktor
Dalam kinerja semikonduktor penulis mengambil transistor sebagai contoh dari cara kerja
semikonduktor. Pada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang serupa;
keduanya
mengatur
jumlah aliran
arus
listrik.Untuk
mengerti
cara
kerja
semikonduktor ,misalkan sebuah gelas berisi air murni. Jika sepasang konduktor dimasukan
kedalamnya, dan diberikan tegangan DC tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air
berubah menjadi Hidrogen dan Oksigen), tidak akan ada arus mengalir karena air tidak
memiliki pembawa muatan (chargecarriers). Sehingga, air murni dianggap sebagai isolator .
Jika sedikit garam dapur dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir, karena
sejumlah
pembawa
muatan
bebas
(mobile carriers,ion)
terbentuk.
Menaikan konsentrasi garam akan meningkatkan konduksi, namun tidak banyak. Garam
dapur sendiri adalah non-konduktor (isolator), karena pembawa muatanya tidak bebas.
Silikon
murni
sendiri
adalah
sebuah isolator,
namun jika sedikit pencemar ditambahkan, seperti Arsenik , dengan sebuah proses yang
dinamakan doping, dalam jumlah yang cukup kecil sehingga tidak mengacaukan
tata letak kristal silikon, Arsenik akan memberikan electron bebas dan hasilnya
memungkinkan terjadinya konduksi arus listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5 atom di orbit
terluarnya, sedangkan Silikon hanya 4.
Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihanelektron
dari Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena pembawa
muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk. Selain dari itu, silikon
dapat dicampur dengan Boron untuk membuat semikonduktor tipe-p. Karena Boron hanya
memiliki 3 elektron di orbit paling luarnya, pembawa muatanyang baru, dinamakan "lubang"
(hole, pembawa muatan positif), akan terbentuk di dalam tata letak Kristal silikon. Dalam
tabung hampa, pembawa muatan (elektron) akan dipancarkan oleh emisi thermionic dari
sebuah katode yang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabung hampa tidak bisa
membuat pembawa muatan positif (hole). Dapat disimak bahwa pembawa muatan yang
bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga tanpa adanya gaya yang lain, pembawapembawa muatan ini akan terdistribusi secara merata di dalam materi
semikonduktor. Namun di dalam sebuah
transistor
bipolar
(atau diode
junction) dimana sebuah semikonduktor tipe-p dan sebuah semikonduktor tipe-n dibuat dalam
satu keping silikon, pembawa-pembawa muatan ini cenderung berpindah ke arah sambungan
P-N tersebut (perbatasan antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan
yang berlawanan dari seberangnya. Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan
meningkatkan
konduktivitas
darimateri semikonduktor, asalkan tata
letak
kristal
silikon tetap dipertahankan.
Dalam sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang
lebih besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio perbandingan antara doping emiter
dan basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus (current
gain)dari transistor tersebut.Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah
sangat kecil, dalam ukuran satu berbanding seratu
dalam keberhasilan semikonduktor.
juta, dan ini menjadi kunci
Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi; satu pembawa muatan
untuk setiap atom. Dalam metal, untuk mengubah metal menjadi isolator, pembawa muatan
harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan. Dalam metal, tegangan ini sangat tinggi,
jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. Namun, dalam sebuah semikonduktor
hanya ada satu pembawa muatan dalam beberapa juta atom. Jumlah tegangan yang diperlukan
untuk menyapu pembawa muatan dalams ejumlah besar semikonduktor dapat dicapai dengan
mudah. Dengan kata lain, listrik didalam metal adalah inkompresible (tidak bisa
dimampatkan), seperti fluida. Sedangkan dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas
yang bisa dimampatkan. Semikonduktor dengan doping dapat dirubah menjadi isolator,
sedangkan metal tidak. Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa
muatan, yaitu electron atau lubang, namun dasarnya transistor bipolar
adalah aksi kegiatan dari pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion
zone. Depletion zone initerbentuk karena transistor tersebut diberikan tegangan bias terbalik,
oleh tegangan yangdiberikan di antara basis dan emiter. Walau transistor terlihat seperti
dibentuk oleh duadiode yang disambungkan, sebuah transistor sendiri tidak bisa dibuat
dengan menyambungkan dua diode. Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus
dibuat dari sepotong Kristal silikon, dengan sebuah daerah basis yang sangat tipis.
3. Susunan Atom Semikonduktor
Bahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon (Si), Germanium (Ge)
dan Gallium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal
untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi popular
setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon merupakan bahan terbanyak
ke dua yang ada di bumi setelah oksigen (O2). Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan
alam yang banyak mengandung unsur silikon. Dapatkah anda menghitung jumlah pasir di
pantai.Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing memiliki 4
elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga
4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom
tetangganya. Pada suhu yang sangat rendah (0oK), struktur atom silikon divisualisasikan
seperti pada gambar berikut
.
Gb. struktur dua dimensi kristal Silikon
Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom
yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena tidak ada
elektron yang dapat berpindah untuk menghantarkan listrik. Pada suhu kamar, ada beberapa
ikatan kovalen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas
dari ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga tidak
memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.
Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu mencoba memberikan
doping pada bahan semikonduktor ini. Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan
elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat
menghantarkan listrik. Kenyataannya demikian, mereka memang iseng sekali dan jenius.
Mengenai sifat dari semikonduktor, berikut table dari sifat bahan semikonduktor :
:
4. Dopping Semikonduktor
Sebenarnya banyak bahan-bahan dasar yang dapat digolongkan sebagai bahan
Semikonduktor, tetapi yang paling sering digunakan untuk bahan dasar komponen elektronika
hanya beberapa jenis saja, bahan-bahan Semikonduktor tersebut diantaranya adalah Silicon,
Selenium, Germanium dan Metal Oxides.
Untuk memproses bahan-bahan Semikonduktor tersebut menjadi komponen elektronika, perlu
dilakukan proses “Doping” yaitu proses untuk menambahkan ketidakmurnian (Impurity) pada
Semikonduktor yang murni (semikonduktor Intrinsik) sehingga dapat merubah sifat atau
karakteristik kelistrikannya. Beberapa bahan yang digunakan untuk menambahkan
ketidakmurnian semikonduktor antara lain adalah Arsenic, Indium dan Antimony. Bahanbahan tersebut sering disebut dengan “Dopant”, sedangkan Semikonduktor yang telah melalui
proses “Doping” disebut dengan Semikonduktor Ekstrinsik.
5. Bahan Dasar Semikonduktor
6. Macam-Macam Semikonduktor
Berdasarkan murni atau tidak murninya bahan, semikonduktor dibedakan menjadi dua jenis,
yaitu semikonduktor intrinsik dan ekstrinsik.
a. Semi konduktor Intrinsik (bahan semi konduktor murni)
Jenis bahan semi konduktor intrinsik umumnya mempunyai valensi empat dan ikatan
dalam kristalnya adalah ikatan kovalen, hal ini dapat dimengerti karena elektron valensi
pada kulit terluar dipakai bersama-sama.
Pada bahan semi konduktor intrinsik, hantaran listrik yang terjadi disebabkan oleh
mengalirnya elektron karena panas. Apabila temperatur naik, maka akan terjadi random
thermis sehingga akan ada elektron yang terbebas dari ikatan atomnya (elektron pada
kulit terluarnya). Dengan terlepasnya elektron ini, maka terjadilah kekosongan elektron
yang sering disebut “hole”. Hole ini mempunyai sifat seperti partikel-pertikel yang dapat
menghantarkan arus listrik karena dapat berpindah-pindah, dan dianggap sebagai partikel
yang bermuatan positif sebesar muatan elektron. Gerakan hole ini menyebabkan gerakan
elektron yang terikat.
Sifat-sifat semi konduktor intrinsik:




Jumlah elektron bebas sama dengan hole
Hantaran arus disebabkan oleh elektron bebas dan hole
Arah pergerakan hole sama dengan arah polaritas medan listrik E dan berlawanan arah
dengan pergerakan elektron
Umur rata-ratanya adalah antara 100-1000 detik atau lebih. Umur rata-rata dari sepasang
elektron-hole (electron-hole pair) adalah jumlah waktu saat tertutupnya pasangan
elektron-hole sampai bertemunya elektron bebas dengan hole. Adapun yang mengisi hole
pada umumnya adalah elektron yang terikat dilapisan sebelah bawahnya.
b. Semi konduktor Ekstrinsik (semi konduktor tidak murni)
Jenis bahan semi konduktor ekstrinsik didapat dengan jalan mengadakan doping
antara bahan semi konduktor intrinsik dengan bahan yang valensinya berada dibawah
atau di atas bahan intrinsik tersebut. Atas dasar tersebut, dibedakan dua jenis semi
konduktor ekstrinsik, yaitu :
 N-type semi konduktor
 P-type semi konduktor
N-type semi konduktor
Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi empat didoping dengan atom lain yang
valensinya lebih tinggi (misalnya valensi 5), maka molekul bahan campuran tersebut akan mengalami
kelebihan satu elektron, selanjutnya elektron ini merupakan elektron bebas (lihat gambar -3 diatas).
Pendopingan dapat dilakukan melalui proses pemanasan, sehingga akan terjadi penyesuaian diri dari
dua macam atom yang berbeda valensinya dalam membentuk suatu molekul/kristal. Atom yang
menyebabkan terjadinya elektron bebas dalam satu susunan kristal atom disebut atom donor, dan jenis
bahan macam ini dinamakan N-type semi konduktor.
Di dalam tubuh N-type semi konduktor dapat diperoleh dua pembawa muatan yaitu :
1.
Elektron sebagai majority carrier
2.
Hole sebagai minority carrier
Dengan adanya kelebihan elektron, maka akan memberikan level energi baru dimana elektron akan
mudah ber-eksitasi ke pita valensi. Jadi pada N-type semi konduktor akan terjadi level energi baru
yang disebut energy level donor (Ed), dimana pada level ini berisi penuh dengan elektron, sehingga
apabila ada elektron berpindah ke pita valensi, maka elekatron ini akan meninggalkan muatan positif
pada level donor. Akibatnya pada atom bervalensi 5 terkumpul muatan positif.
P-type semi konduktor
Apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi 4, didoping dengan atom yang bervalensi 3,
maka pada pencampuran ini akan terjadi kekurangan elektron atau akan terdapat lubang (hole).
Seperti halnya pada N-type semi konduktor, maka doping ini dilakukan dengan pemanasan, sehingga
setiap atom dapat menyesuaikan dirinya dengan baik dan akan membentuk kristal.
Dengan adanya hole (kekurangan elektron), maka hole ini akan menarik elektron dari atom yang
berdekatan dan selanjutnya atom yang telah kehilangan elektron tersebut akan menjadi lubang.
Dengan demikian maka hole dapat berganti-ganti, seakan-akan merupakan muatan listrik positif yang
sedang bergerak.
Atom yang menyebabkan timbulnya hole dalam susunan kristal disebut atom acceptor, dan jenis
bahannya dinamakan P-type semi konduktor. Ada dua pembawa muatan pada P-type semi konduktor ,
yaitu:
1.
Hole sebagai majority carrier
2.
Elektron sebagai minority carrier.
7. Alat Semikonduktor
1. Transistor
A. Apa itu Transistor?
Pengertian transistor berasal dari perpaduan dua kata, yakni “transfer” yang artinya pemindahan dan
“resistor” yang berarti penghambat. Dengan demikian transistor dapat diartikan sebagai suatu
pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi penghantar pada suhu atau keadaan
tertentu.
Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit
pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi
transistor juga sebagai kran listrik, yang dimana berdasarkan tegangan inputnya, memungkinkan
pangalihaan listrik yang akurat yang berasal dari sumber listrik. Itulah definisi dari transistor.
B. Fungsi Transistor
Fungsi transistor ini adalah sebagai berikut:
Sebagai sebuah penguat (amplifier).
Sirkuit pemutus dan penyambung (switching).
Stabilisasi tegangan (stabilisator).
Sebagai perata arus.
Menahan sebagian arus.
Menguatkan arus.
Membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi.
Modulasi sinyal dan berbagai fungsi lainnya.








C. Jenis Atau Tipe Dan Prinsip Kerja Transistor
 Berdasarkan polaritasnya, Transistor secara umum dibagi menjadi 2 macam yaitu PNP dan
NPN
>>PNP
Prinsip kerja dari transistor PNP adalah arus akan mengalir
dari emitter menuju ke kolektor jika pada pin basis
dihubungkan ke sumber tegangan ( diberi logika 1). Arus
yang mengalir ke basis harus lebih kecil daripada arus yang
mengalir dari emitor ke kolektor, oleh sebab itu maka ada
baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.
>>NPN
Prinsip kerja dari transistor NPN adalah: arus akan mengalir dari
kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif).
Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang
mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya
jika
pada
pin
basis
dipasang
sebuah
resistor.
Transistor memiliki kode-kode untuk setiap jenisnya. Kode standart transistor dapat dilihat dibawah
ini:
1. 2SAXXXX menunjukkan transistor jenis PNP bertipe frekuensi tinggi.
2. 2SBXXXX menunjukkan transistor jenis PNP bertipe frekuensi rendah.
3. 2SCXXXX menunjukkan transistor jenis NPN bertipe frekuensi tinggi.
4. 2SDXXXX menunjukkan transistor jenis NPN bertipe frekuensi rendah.
 Berdasarkan tipe nya, secara umum transistor dibagi menjadi 2 jenis, yaitu biopolar
transistor (BJT atau transistor biopolar) dan FET (Field-Effect Transistor), yang cara
kerjanya berbeda-beda.
Transistor biopolar dinamakan seperti itu karena kanal konduksi utamanya memakai 2 polaritas
pembawa muatan elekton dan lubang, untuk membawa muatan atau arus listrik. Di dalam BJT, arus
listrik utamanya harus melewati satu daerah atau lapisan pembatas yang dinamakan depletizon dan
juga ketebalan dari lapisan ini bisa diatur dengan kecepatan tinggi dengan maksud untuk mengatur
aliran arus utama tersebut.
FET ( Field-Effect Transistor) dinamakan juga transistor unipolar yaitu hanya memakai satu jenis
pembawa muatan (electron atau hole, terganu dari tipenya FET) saja. Di dalam FET arus listrik
utamanya mengalir dalam satu kenal konduksi sempit dengan depletion zone sisinya. Lalu ketebalan
dari daerah perbatasan ini bisa diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah
ketebalan kenal konduksi tersebut.
Kategori Transistor
Secara umum, transistor dapat di beda-bedakan berdasarkan banyak kategori, diantarnaya seperti di
bawah ini:
 Berdasarkan tipe diantaranya seperti: UJT, BJT, JFET, IGBT, IGFET (MOSFET), HBT,
VMOSFET, MISFET, HEMT, MESFET, dan lain sebagainya.
 Berdasarkan materi semikonduktor, diantaranya germanium, silikon dan gallium arsenide





Berdasarkan kemasan fisiknya, diantarnya seperti: IC, through hole metal, surface mount,
through hole plastic dan lain sebagainya.
Berdasarkan polaritas diantaranya seperti: PNP atau P-channel dan NPN atau N-channel.
Berdasarkan maximum kapasitas daya, diantaranya seperti: Low power, medium power dan
high power.
Berdasarkan maximum frekwensi kerja, yang diantaranya: Low, medium, atau high
frequency, RF transistor, Microwave, dan lain sebagainya.
Berdasarkan aplikasi yang diantaranya seperti: Saklar, amplifier, audio, general purpose,
tegangan tinggi dan lain sebagainya.
2. Dioda
Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan
mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari
arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian
Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-)
dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat
mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat
mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya
Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :
1. DIODA PENYEARAH (RECTIFIER)
Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan Silikon yang berfungsi sebagai
penyearah tegangan / arus dari arus bolak-balik (ac) ke arus searah (dc) atau mengubah arus ac
menjadi dc. Secara umum dioda ini disimbolnya.
Kaki-kaki dioda yaitu kaki katoda ditandai dengan garis pada ujungnya
Gambar 1. dioda penyearah
2. DIODA ZENER
Dioda Zener merupakan dioda junction P dan N yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda
ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode yang bekerja pada daerah reverse (kuadran III).
Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 sampai 200 volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt.
Fenomena tegangan breakdown dioda ini menginspirasi pembuatan komponen elektronika
kerabat dioda yang bernama Zener. Tidak ada perbedaan struktur dasar dari Zener dengan dioda.
Dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan
breakdown dioda bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya baru terjadi breakdown pada
tegangan ratusan volt, pada Zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan volt. Di datasheet ada
Zener yang memiliki tegangan Vz sebesar 2 volt, 5.6 volt dan sebagainya. Fungsi dari komponen ini
biasanya dipakai untuk pengamanan rangkaian setelah tegangan Zener.
Gambar 2. dioda zener
Perhatikan rangkaian berikut, input tegangan akan yang masuk ke rangkaian lain dan beban akan
dibatasi oleh dioda zener. Jika input tegangan dibawah 5.6V, dioda tidak menghantarkan arus
sehingga arus akan mengalir ke rangkaian lain dan beban. Jika input tegangan mencapai 5,6 V atau
lebih maka dioda zener akan terjadi brekadown dan arus akan mengalir melalui dioda, bukan ke
rangkaian atau beban.
3. DIODA EMISI CAHAYA ( LIGHT EMITTING DIODE )
Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan singkatan LED merupakan Solid State Lamp yang
merupakan piranti elektronik gabungan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada
keluarga “Optoelectronic”. Sedangkan elektroda-elektrodanya sama seperti dioda lainnya, yaitu
anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga kategori umum penggunaan LED, yaitu :
- Sebagai lampu indikator,
- Untuk transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam suatu jarak tertentu,
- Sebagai penggandeng rangkaian elektronik yang terisolir secara total. Simbol,
bangun fisiknya dan konstruksinya diperlihatkan pada gambar berikut.
Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan LED adalah bahan Galium Arsenida (GaAs) atau
Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau juga Galium Phospida (GaP), bahan-bahan ini
memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda-beda. Bahan GaAs memancarkan cahaya inframerah, Bahan GaAsP memancarkan cahaya merah atau kuning, sedangkan bahan GaP memancarkan
cahaya merah atau hijau.
Seperti halnya piranti elektronik lainnya , LED mempunyai nilai besaran terbatas dimana tegangan
majunya dibedakan atas jenis warna
TABEL LED DAN TEGANGANYA
Warna
Tegangan Maju
Merah
Orange
Kuning
Hijau
1.8 volt
2.0 volt
2.1 volt
2.2 volt
Gambar 3. dioda LED
Sedangkan besar arus maju suatu LED standard adalah sekitar 20 mA. Karena dapat mengeluarkan
cahaya, maka pengujian LED ini mudah, cukup dengan menggabungkan dengan sumber tegangan dc
kecil saja atau dengan ohmmeter dengan polaritas yang sesuai dengan elektrodanya.
LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi sehingga menghasilkan warna
sebagai berikut:
* Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah
* Gallium Aluminium Phosphide – hijau
* Gallium Arsenide/Phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
* Gallium Nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
* Gallium Phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau
* Zinc Selenide (ZnSe) – biru
* Indium Gallium Nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru
* Indium Gallium Aluminium Phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
* Silicon Carbide (SiC) – biru
* Diamond (C) – ultraviolet
* Silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)
* Sapphire (Al2O3) – biru
LED biru dan putih
LED biru pertama kali dan bisa dikomersialkan menggunakan substrat galium nitrida. LED ini
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.
4. DIODA CAHAYA ( PHOTO-DIODE)
Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya.
Dalam keadaan gelap, arus yang mengalir sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan bahan dasar
germanium dan 1A untuk bahan silikon. Kuat cahaya dan temperature keliling dapat menaikkan arus
bocor tersebut karena dapat mengubah nilai resistansinya dimana semakin kuat cahaya yang
menyinari semakin kecil nilai resistansi dioda cahaya tersebut. Penggunaan dioda cahaya diantaranya
adalah sebagai sensor dalam pembacaan pita data berlubang (Punch Tape), dimana pita berlubang
tersebut terletak diantara sumber cahaya dan dioda cahaya. Jika setiap lubang pita itu melewati antara
tadi, maka cahaya yang memasuki lubang tersebut akan diterima oleh dioda cahaya dan diubah dalam
bentuk signal listrik. Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya (LuxMeter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya
akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem
pengaman (security)misal dalam penggunaan alarm.
Gambar 4. dioda foto.
5. DIODA VARACTOR
Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas
yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener.
Bahan dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silikon dimana dioda ini sifat kapasitansinya
tergantung pada tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik,
kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak digunakan pada pesawat penerima radio dan televisi
di bagian pengaturan suara (Audio).
Gambar 5. dioda varactor
6. DIODA SCHOTTKY (SCR)
DIODA SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi
sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik
yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut
Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif
Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.
Gambar 6. dioda schottky.
Pada gambar diatas terlihat SCR dengan anoda pada kaki yang berulir, Gerbang gate pada kaki yang
pendek, sedangkan katoda pada kaki yang panjang.
Simbol Dioda
Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri
dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :
Prinsip Kerja Dioda Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan
menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan
penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter
Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka
diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog
1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
3. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
4. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
5. Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
6. Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda
gelang).
7. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
8. Jarum
harus
tidak
bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.
Cara
Mengukur
(Menggunakan Fungsi Dioda)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Dioda
dengan
Multimeter
Digital
Aturkan Posisi Saklar pada Posisi Dioda
Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.42 V)
Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
Tidak
terdapat
nilai
tegangan
pada
Display
Multimeter.
**Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah Rusak.