Dioda adalah komponen listrik dua terminal yang digunakan membangun berbagai rangkaian listrik dan elektronik . Dioda terdiri dari dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Sebagian besar dioda dibuat dengan bahan semikonduktor seperti SI, Ge, dll. Fungsi utama dioda adalah menghantarkan arus listrik hanya dalam satu arah. Aplikasi dioda meliputi sakelar, pengatur tegangan, osilator, penyearah, pencampur sinyal, dll. Ada berbagai jenis dioda yang tersedia di pasaran seperti dioda Zener, dioda avalanche, LED, laser, Schottky, dll.
Dioda Avalanche
Artikel ini membahas tentang informasi singkat tentang konstruksi dan cara kerja dioda avalanche. Dioda avalanche adalah salah satu jenis dioda yang dirancang untuk mengalami kerusakan longsoran pada tegangan bias balik tertentu. Persimpangan dioda terutama dirancang untuk menghentikan konsentrasi arus sehingga dioda aman dengan kerusakan.
Apa itu Dioda Avalanche?
Dioda avalanche adalah salah satu jenis perangkat semikonduktor dirancang khusus untuk bekerja di wilayah kerusakan terbalik. Dioda ini digunakan sebagai katup pelepas yang digunakan untuk mengontrol tekanan sistem untuk menjaga sistem kelistrikan dari tegangan berlebih. Simbol ini dioda sama dengan dioda Zener . Dioda avalanche terdiri dari dua terminal yaitu anoda dan katoda. Simbol dioda avalanche mirip dengan dioda normal tetapi dengan tepi putar dari batang vertikal seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Dioda Avalanche
Konstruksi Dioda Avalanche
Umumnya dioda avalanche terbuat dari silikon atau bahan semikonduktor lainnya. Konstruksi dioda ini mirip dengan dioda Zener , kecuali tingkat doping di dioda ini berubah dari dioda Zener. Dioda ini memiliki banyak kotoran. Dengan demikian, lebar daerah penipisan di dioda ini sangat kecil. Karena wilayah ini, kerusakan balik terjadi pada tegangan yang lebih rendah di dioda ini.
Di sisi lain, dioda avalanche dikotori dengan ringan. Jadi, lebar lapisan penipisan dioda avalanche sangat besar dievaluasi ke dioda Zener. Karena wilayah penipisan yang besar ini, kerusakan balik terjadi pada tegangan yang lebih tinggi di dioda. Tegangan rusaknya dioda ini ditempatkan dengan hati-hati dengan mengontrol level doping di pabrik.
Bekerja dari Dioda Avalanche
Fungsi utama dioda normal adalah untuk mengalirkan arus listrik hanya ke satu arah yaitu, arah maju. Sedangkan, dioda avalanche memungkinkan arus di kedua arah. Namun dioda ini dirancang khusus untuk bekerja pada kondisi bias balik ketika tegangan melebihi tegangan rusaknya pada kondisi bias balik. Tegangan di mana arus listrik meningkat secara tidak terduga disebut tegangan tembus.
Konstruksi Dioda Avalanche
Ketika tegangan dalam kondisi bias balik diterapkan pada dioda ini maka tegangan tersebut melebihi tegangan tembusnya, maka akan terjadi gangguan pada sambungan tersebut. Rincian persimpangan ini disebut sebagai kerusakan longsoran salju. Setiap kali tegangan bias maju diterapkan ke dioda ini, maka itu mulai bekerja seperti dioda sambungan p-n biasa dengan membiarkan arus listrik melewatinya.
Kapan tegangan bias balik diterapkan ke dioda avalanche, kemudian pembawa muatan mayoritas dalam semikonduktor tipe-P dan tipe-N dipindahkan dari persimpangan-PN. Akibatnya, lebar wilayah penipisan bertambah. Jadi, mayoritas pembawa tidak akan membiarkan arus listrik. Padahal, pembawa muatan minoritas mengetahui gaya tolak dari tegangan luar.
Akibatnya, aliran pembawa muatan minoritas dari tipe-p ke tipe-n & tipe-n ke tipe-p dengan menggerakkan arus listrik. Padahal, arus yang digerakkan oleh pembawa muatan minoritas sangat sedikit. Arus kecil yang dilewatkan oleh pembawa muatan minoritas disebut sebagai arus bocor terbalik. Jika tegangan bias balik diterapkan untuk ini, semakin jauh dioda dinaikkan, pembawa muatan minoritas akan mendapatkan sejumlah besar energi dan pergi lebih cepat ke kecepatan yang lebih baik.
Elektron yang bergerak bebas dengan kecepatan tinggi akan menabrak atom kemudian mentransfer energinya ke elektron valensi. Elektron valensi yang mendapatkan energi yang cukup dari elektron cepat akan dipisahkan dari atom induknya & berubah menjadi elektron bebas. Sekali lagi, elektron-elektron ini dipercepat. Ketika elektron bebas ini bertabrakan dengan atom lain, mereka melepaskan lebih banyak elektron. Karena tumbukan konstan dengan molekul ini, sejumlah besar elektron bebas atau lubang dihasilkan. Sejumlah besar elektron bebas ini menahan arus berlebih di dioda.
Setiap kali tegangan balik diterapkan ke dioda, maka itu terus meningkat. Di beberapa ujung, kerusakan longsoran dan kerusakan persimpangan terjadi. Pada titik ini, sedikit peningkatan tegangan akan dengan cepat meningkatkan arus listrik. Peningkatan arus yang tidak terduga ini dapat merusak dioda junction biasa. Padahal, dioda longsoran mungkin tidak rusak karena dirancang dengan hati-hati untuk berfungsi di wilayah kerusakan longsoran.
Tegangan Kerusakan Dioda
Tegangan rusaknya dioda avalanche tergantung pada kepadatan doping. Meningkatkan kepadatan doping akan mengurangi tegangan rusaknya dioda.
Tegangan Kerusakan Dioda
Aplikasi Avalanche Diode
Aplikasi dioda longsoran meliputi yang berikut ini.
- Dioda Avalanche digunakan untuk melindungi sirkuit. Ketika tegangan panjar mundur mulai meningkat, dioda dengan sengaja memulai efek longsoran pada tegangan tetap.
- Hal ini membuat dioda mulai menjalankan arus tanpa melukai dirinya sendiri, dan mengalihkan daya yang ekstrim darinya sirkuit listrik ke terminal ground-nya.
- Desainer lebih menggunakan dioda melindungi sirkuit dari tegangan yang tidak diinginkan .
- Dioda ini digunakan sebagai generator derau putih.
- Dioda longsoran menghasilkan derau RF, umumnya digunakan sebagai sumber derau pada roda gigi radio. Misalnya, sering digunakan sebagai sumber frekuensi radio untuk jembatan penganalisis antena. Dioda avalanche digunakan untuk menghasilkan frekuensi gelombang mikro.
Jadi, ini semua tentang dioda longsoran, konstruksi, cara kerja dan aplikasi. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau untuk tahu tentang berbagai jenis dioda , tolong beri tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut pertanyaan buat anda, apa fungsi dioda avalanche?
