Catatan Kuliah: Persambungan P dan N pada Dioda

Pendahuluan

• Pembahasan mengenai semikonduktor tipe P dan N
• Fokus pada persambungan P dan N

Persambungan P dan N

• Ketika belum diberi tegangan (Zero Bias)
  • Terdapat Depletion Layer
  • Terjadi difusi elektron dari tipe N ke tipe P
  • Ioni positif tertinggal di tipe P
  • Di tipe P, hole berdifusi ke tipe N meninggalkan ion negatif

Depletion Layer

• Medan listrik E muncul akibat pengisian muatan positif dan negatif
• Medan listrik menghambat difusi lebih lanjut dari elektron dan hole
  • Elektron tidak dapat berdifusi ke P
  • Hole tidak dapat berdifusi ke N

Energy Band Diagram

• Energy band diagram pada kondisi Zero Bias
  • Adanya VBI (V Built-in) akibat Depletion Layer
  • Elektron sulit berpindah tanpa tegangan

Reverse Bias

• P diberikan negatif, N diberikan positif
  • Depletion layer semakin lebar
  • Nilai VR menambah tinggi perbedaan energy band di conduction
  • Arus tidak mengalir

Forward Bias

• P diberikan positif, N diberikan negatif
  • Depletion layer semakin tipis
  • Arus ID mengalir dari P ke N
  • Elektron mengalir dari N ke P
  • VA harus lebih besar dari VBI (sekitar 0,7 volt untuk silikon)
  • Jika VA positif tetapi kurang dari 0,7, arus tidak akan mengalir

Kesimpulan

• Dioda hanya mengalirkan arus ke satu arah
• Prinsip dasar dioda berbasis persambungan P dan N

Catatan: Diode hanya mengalirkan arus saat dalam kondisi forward bias dan tidak mengalir saat reverse bias.