Dioda adalah perangkat sederhana semikonduktor. Secara garis besar, semikonduktor adalah bahan dengan kemampuan yang berbeda-beda untuk melakukan arus listrik. Kebanyakan semikonduktor terbuat dari

konduktor buruk yang telah memiliki pengotor (atom dari bahan lain) yang ditambahkan ke dalamnya. Proses penambahan pengotor disebut doping.

Dalam LED, bahan konduktor biasanya aluminium gallium-arsenide (AlGaAs). Dalam aluminium gallium-arsenide murni, semua atom berikatan sempurna dengan tetangga mereka, tanpa meninggalkan elektron bebas (partikel bermuatan negatif) untuk menghantarkan arus listrik. Dalam materi yang diberi pengotor, atom tambahan mengubah keseimbangan, baik menambahkan elektron bebas atau membuat hole di mana elektron dapat pergi. Salah satu dari perubahan ini membuat materi lebih konduktif.

Sebuah semikonduktor dengan elektron tambahan disebut bahan tipe-N, karena telah mendapat tambahan partikel bermuatan negatif. Dalam bahan N-jenis, elektron bebas bergerak dari daerah bermuatan negatif ke daerah bermuatan positif.

Sebuah semikonduktor dengan hole tambahan disebut bahan tipe-P, karena secara efektif memiliki partikel bermuatan tambahan positif. Elektron bisa melompat dari hole ke hole, dan bergerak dari daerah bermuatan negatif ke daerah bermuatan positif. Akibatnya, hole sendiri muncul untuk bergerak dari daerah bermuatan positif ke daerah bermuatan negatif.

Sebuah dioda terdiri dari bagian bahan tipe-N terikat pada bagian bahan tipe-P, dengan elektroda pada setiap ujungnya. Susunan ini menghantarkan listrik hanya dalam satu arah. Bila tidak ada tegangan diterapkan pada dioda, elektron dari bahan tipe N mengisi hole dari bahan tipe-P di sepanjang junction antara lapisan, membentuk zona deplesi. Dalam zona deplesi, bahan semikonduktor dikembalikan ke keadaan isolasi aslinya – semua lubang diisi, sehingga tidak ada elektron bebas atau ruang kosong untuk elektron, dan muatan tidak dapat mengalir.

led

Untuk menghilangkan zona deplesi, Anda harus mendapatkan elektron yang bergerak dari daerah type-N ke daerah tipe-P dan hole bergerak ke arah sebaliknya. Untuk melakukan ini, Anda menghubungkan sisi dioda tipe-N ke ujung negatif dari rangkaian dan sisi tipe-P ke ujung positif. Elektron bebas dalam material tipe N yang ditolak oleh elektroda negatif dan ditarik ke elektroda positif. hole pada bahan tipe-P bergerak ke arah lain. Ketika perbedaan tegangan antara elektroda cukup tinggi, elektron di zona deplesi yang didorong keluar dari hole dan mulai bergerak bebas. Zona deplesi menghilang, dan muatan bergerak melintasi dioda.

Jika Anda mencoba untuk menjalankan arus dengan cara lain, dengan sisi tipe-P dihubungkan ke ujung negatif dari rangkaian dan sisi tipe-N dihubungkan ke ujung positif, arus ini tidak akan mengalir. Elektron negatif dalam bahan tipe N tertarik ke elektroda positif. hole positif dalam bahan tipe-P tertarik ke elektroda negatif. Tidak ada arus yang mengalir melintasi junction karena lubang dan elektron masing-masing bergerak ke arah yang salah. Zona deplesi meningkat.

About The Author

Leave Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *