TEORI DASAR (DIODA)

A. PENGERTIAN DIODA

• Dioda merupakan komponen elektronika yang
  mempunyai dua elektroda (terminal), dapat
  berfungsi sebagai penyearah arus listrik.

• Dioda merupakan junction ( pertemuan )
  semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Dioda
  junction adalah nama lain untuk kristal tipe
  pn.
• Ada dua jenis dioda yaitu dioda tabung dan
  dioda semikonduktor.


B. LAPISAN PENGOSONGAN (depletion layer)

• Elektron pada sisi n cenderung untuk berdifusi

         (tersebar) ke segala arah. Beberapa berdifusi
        melewati junction.

• Jika elektron masuk daerah p, maka akan

         menjadi pembawa minoritas dan memiliki
         umur hidup yang singkat , setelah memasuki
        daerah p maka elektron akan jatuh ke dalam
        hole sehingga hole lenyap dan elektron pita
        konduksi menjadi elektron valensi.

C. POTENSIAL BARRIER
• Hole yang memasuki daerah pengosongan akan
  didorong oleh medan listrik kedalam daerah n.

• Hal ini sedikit mengurangi kekuatan medan listrik dan
  membiarkan beberapa pembawa mayoritas berdifusi
  dari kanan ke kiri untuk mengembalikan medan
  listrik pada kekuatannya semula.

• Adanya medan listrik diantara ion adalah ekivalen
 dengan perbedaan potensial yang disebut potensial
 barier.

• Pada 25o C, potensial berier kira-kira sama dengan
  0,3 V untuk dioda germanium dan 0,7 V untuk dioda
  silikon

TEORI SEMIKONDUKTOR

A. STRUKTUR ATOM
Struktur atom adalah satuan yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral. Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.

berikut adalah struktur atom :

Atom Silikon memiliki 14 proton dalam intinya, 2 elektron bergerak pada orbit pertama, 8 elektron pada orbit kedua dan 4 elektron pada orbit terluar/orbit valensi. Sedangkan Atom Germanium memiliki 32 proton dalam intinya, 2 elektron bergerak pada orbit pertama, 8 elektron pada orbit kedua, 18 elektron pada orbit ketiga, dan 4 elektron pada orbit terluar/orbit valensi. Pada kedua atom orbit terluarnya terdiri dari 4 elektron disebut juga atom atau elemen tetravalent (mempunyai 4 elektron valensi).

B. JARI – JARI ORBITAL

Jari-jari orbital adalah elektron dapat bergerak dalam orbit dengan jari – jari yang berbeda sesuai dengan kecepatan yang dimiliki.

C.LEVEL ENERGI

Energi diperlukan untuk memindahkan elektron dari orbit yang lebih kecil ke orbit yang lebih besar. Makin besar orbit elektron makin besar pula energi potensial yang berkenaan dengan inti.

D. IKATAN KOVALEN

Ikatan kovalen sejenis ikatan kimia yang memiliki karakteristik berupa pasangan elektron yang saling terbagi (pemakaian bersama elektron) di antara atom-atom yang berikatan. 

E. Pita Energi ( Energy Bands )

Ketika atom membentuk kristal, orbit elektron bukan hanya dipengaruhi oleh muatan dalam atomnya sendiri tapi juga oleh inti dan elektron atom lain dalam kristal.

F. NOL MUTLAK

Elektron orbit terdalam terkubur di dalam atom, sedangkan elektron orbit terluar me-rupakan bagian dari ikatan kovalen dan tidak dapat putus tanpa menerima energi dari luar. Oleh sebab itu pada suhu nol mutlak, kristal silikon berlaku seperti isolator yang sempurna.

G. KONDUKSI DALAM KRISTAL

 Orbit – orbit dalam pita konduksi sangat besar sehingga penarikan inti diabaikan. Jika elektron dapat diangkat ke pita konduksi maka elektron tersebut dapat bergerak bebas dan elektron – elektron yang berada di pita konduksi sering kali disebut dengan elektron bebas (free electron).

H. DIATAS NOL MUTLAK

Dengan menaikkan suhu di atas nol mutlak akan menyababkan terputusnya beberapa ikatan kovalen. Energi panas akan memukul elektron ke dalam pita konduksi sehingga kita mendapatkan elektron pada pita konduksi dalam jumlah terbatas yang dilambangkan oleh tanda negatif.

I. REKOMBINASI 

Rekombinasi adalah Penggabungan antara elektron pita konduksi dan hole disebut rekombinasi. Jika terjadi rekombinasi maka hole tidak bergerak kemana – mana tetapi akan lenyap.

J. DOPING DAN JENIS SEMIKONDUKTOR

Doping berarti penambahan atom – atom impuritas ( non tetravalent ) pada kristal untuk menambah jumlah elektron bebas maupun hole. Kristal yang sudah didoping disebut semi konduktor ekstrinsik.

Jenis semikonduktor :

1. Semikonduktor type N "Disebut type N karena jumlah elektron lebih banyak daripada hole"
2. SEMIKONDUKTOR TYPE P "Disebut type N karena jumlah elektron lebih banyak daripada hole."

K. Komponen Elektronika

Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya

 Contoh : resistor, induktor, kapasitor

 Komponen aktif ialah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

 Contoh : dioda, transistor, IC

L. RESISTOR

 Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Fungsi dasar resistor dalam rangkaian Listrik adalah sebagai pembatas arus.

KAPASITOR

Kapasitor adalah elemen rangkaian yang juga seperti induktor yang menyimpan dan mengembalikan energi, dimana di dalam kapasitor penyimpanan berlangsung di dalam medan listrik.

Satuan dari nilai Kapasitor adalah Farad ( F )

Lambang Kapasitor :

M. INDUKTOR

Kumparan (induktor) adalah sebuah elemen rangkaian yang menyimpan energi selama satu periode waktu tertentu dan pengembaliannya selama periode waktu yang lain sedemikian rupa sehingga daya rata-rata adalah nol.

Satuan dari nilai induktor adalah Henry ( H ).

Lambang induktor :