Dioda adalah komponen semikonduktor sederhana yang hanya bisa mengalirkan arus searah. Dioda terdiri dari dua elektrode, yaitu anoda dan katoda. P-N junction terbentuk dari gabungan semikonduktor tipe-P dan tipe-N, membentuk daerah deplesi yang membatasi aliran elektron. Dioda digunakan sebagai penyearah, pengatur tegangan, indikator cahaya, dan komponen elektronika lainny

1. Nama : Esa AlfiandikaSeaman
Kelas : XI TEI - B
Dioda P – N Junction
Dioda
Diodaadalahkomponensemiconductoryangpalingsederhana,iaterdiri atasdua(2) elektrodayaitu
katoda dan anoda. Ujung badan dioda biasanya diberi bertanda, berupa gelang atau berupa titik,
yang menandakan letak katoda. Dioda hanya bisa dialiri arus DC searah saja, pada arah sebaliknya
arus DC tidakakan mengalir.Apabiladiodasilicondialiri arusACialaharuslistrikdari PLN,makayang
mengalir hanya satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC.
Bila anoda diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda diberiforward bias dan bila
sebaliknya,dikatakandiodadiberi reverse bias.Padaforwardbias,perbedaanvoltage antara katoda
dan anoda disebut threshold voltage atau knee voltage. Besar voltage ini tergantung dari jenis
diodanya, bisa 0.2V, 0.6V dan sebagainya. Bila dioda diberi reverse bias (yang beda voltagenya
tergantung dari tegangan catu) tegangan tersebut disebut tegangan terbalik. Tegangan terbalik ini
tidak boleh melampaui harga tertentu, harga ini disebut breakdown voltage, misalnya dioda type
1N4001 sebasar 50V.
Bahan pokokuntukpembuatandiodaadalah Germanium (Ge) dan Silikon/Silsilum (Si). Dioda jenis
germaniummisalnyatype 1N4148 atau 1N60 biladiberikanforwardbiasdapat meneruskan getaran
frekuensi radiodanbilaforwardbiasdihilangkan, akan mem blok getaran frekuensi radio tersebut.
Adanya sifat ini, dioda jenis tersebut digunakan untuk switch.
Karena sifat dioda yang bekerja sebagai konduktor jika kita beri bias maju dan bekerja
sebagai isulator pada bias mundur, maka dioda sering digunakan sebagai penyearah
(rectifier) arus bolak-balik. Contoh penggunaannya adalah pada rangkaian adaptor, DC
power supply (Catu Daya DC) dsb.
gambar simbol dioda
P-N junction
P-N junction terbentuk dengan menggabungkan semikonduktor tipe-N dan tipe-P
bersamaan dalam hubungan yang sangat dekat. Istilah junction menunjuk ke bagian di mana
kedua tipe semikonduktor tersebut bertemu. Dapat dilihat sebagai perbatasan antara
wilayah antara blok tipe-P dan tipe-N seperti yang diperlihatkan di diagram bawah:

2. 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.
Daerah Deplesi
Daerah deplesi atau daerah transisi adalah daerah yang sangat tipis dekat sambungan
antara semikonduktor tipe p dan semikonduktor tipe n pada sebuah diode. Daerah ini dapat
membangkitkan pembawa muatan minoritas saat terdapat cukup energi termal untuk
membangkitkan pasangan lubang-elektron. Salah satu dari pembawa muatan minoritas ini,
misalnya elektron pada tipe-p, akan mengalami pengaruh dari proses penolakan elektron
difusi dari tipe-n. Dengan kata lain elektron minoritas ini akan ikut tertarik ke semikonduktor
tipe-n. Gerakan pembawa muatan akibat pembangkitan termal ini lebih dikenal
sebagai“drift”. Situasi akan stabil saat arus difusi sama dengan arus drift.
Ilustrasi P-N Junction, sumber : http://www.electronics-tutorials.ws
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 komponn semikonduktor
hanya bisa dialiri arus satu arah saja.

3. Karakteristik Arus dan tegangan
Forward Bias
Ketika kaki katoda disambungkan dengan kutub negatif batere dan anoda disambungkan
dengan kutub positif, maka dikatakan bahwa dioda sedang dibias dengan tegangan maju.
Bias maju ini diperlihatkan pada gambar berikut.
Dioda dengan bias tegangan maju Dalam bias maju, kutub negatif batere akan menolak
elekton-elektron bebas yang ada dalam semikonduktor tipe N, ika energi listrik yang
digunakan adalah melebihi tegangan barir, maka elektron yang tertolak tersebut akan
melintasi daerah deplesi dan bergabung dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi
terus menerus selama rangkaian di gambar tersebut adalah tertutup. Kondisi inilah yang
menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.
Reverse Bias
Sebaliknya jika kaki katoda disambungkan dengan kutub positif batere dan anoda
disambungkan dengan kutub negatif batere, maka kondisi ini disebut sebagai bias tegangan
balik, seperti terlihat dalam gambar berikut.

4. Dioda dengan bias tegangan mundur Ketika dioda dibias mundur, maka tidak ada aliran arus
listrik yang melewati dioda. Hal ini dikarenakan elekton bebas yang ada pada tipe N tertarik
oleh kutub positif batere dan demikian juga hole pada tipe P berekombinasi dengan
elektron dari batere, sehingga lapisan pengosongan menjadi semakin lebar. Dengan semakin
lebarnya lapisan pengosongan ini, maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik. Ketika
tegangan bias mundur terus diperbesar, maka pada suatu harga tegangan tertentu dioda
akan rusak, karena adanya proses avalan yang menyebabkan dioda rusak secara fisik.
Macam-macam Dioda dan penggunaannya
Menurut bahan semi konduktor yang digunakan dalam pembuatannya, dioda ada 2 jenis
yaitu :
 Dioda silikon: Dibuat dari bahan silikon (si)
 Dioda germanium: Dibuat dari bahan germanium (ge)
Jenis-jenis dioda dan penggunaannya :
 Dioda silikon: Banyak digunakan pada peralatan catu daya sebagai penyearah arus,.
Contoh : 1N4001, 1N4007, 1N5404 dsb.
 Dioda zener: Digunakan untuk membatasi/mengatur tegangan. Contoh : zener 6.2
volt, zener 3.2 volt dsb. Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat
mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas
“tegangan rusak” (breakdown voltage) atau “tegangan Zener”.
 Dioda Bridge: 4 buah dioda yang dirangkai menjadi rangkaian jembatan/bridge.
Banyak digunakan pada rangkaian catu daya sebagai penyearah gelombang penuh
(full wave rectifier). Contoh : B40C800, kiprox pada kendaraan bermotor dsb.
 Light Emitting Diode Disingkat dengan LED. Dikenal juga dengan Dioda cahaya,
karena perangkat elektronik ini mampu menghasilkan cahaya.Light Emitting Diode
adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika diberi tegangan maju.
 Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan
dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Daftar pustaka
http://www.nulis-ilmu.com/2015/07/prinsip-dasar-p-n-junction.html
http://bening-share4all.blogspot.co.id/2013/04/dioda-pn-junction.html
https://imronsyah.wordpress.com/dioda/