Dioda adalah komponen elektronika yang hanya memperbolehkan arus listrik mengalir dalam satu arah dan terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda terdiri atas dua tipe semikonduktor yaitu P dan N yang menentukan arah aliran arusnya. Beberapa jenis dioda antara lain dioda zener, LED, dan photodioda."

1. DIODA

2. Dioda adalah komponen elektronika yang hanya
memperbolehkan arus listrik mengalir dalam satu arah
sehingga dioda biasa disebut juga sebagai
“Penyearah” (Rectifier). Dioda terbuat dari bahan
semikonduktor jenis silicon dan germanium. Simbol
dioda dalam rangkaian elektronika diperlihatkan pada
gambar berikut.

3. Dioda terbuat dari penggabungan dua tipe
semikonduktor yaitu tipe P (Positive) dan tipe N
(Negative), kaki dioda yang terhubung pada
semikonduktor tipe P dinamakan “Anode” sedangkan
yang terhubung pada semikonduktor tipe N disebut
”Katode”.

4. Pada bentuk aslinya pada dioda terdapat tanda cincin yang
melingkar pada salah satu sisinya, ini digunakan untuk
menandakan bahwa pada sisi yang terdapat cincin tersebut
merupakan kaki Katode.

5. Jika diberi tegangan maju (forward bias), dimana
tegangan sisi P lebih besar dari sisi N, elektron dengan
mudah dapat mengalir dari sisi N mengisi kekosongan
elektron (hole) di sisi P. Sebaliknya jika diberi tegangan
balik (reverse bias), dapat dipahami tidak ada elektron
yang dapat mengalir dari sisi N mengisi hole di sisi
P, karena tegangan potensial .
Tegangan yang melewati dioda dalam keadaan
forward-bias akan turun sebesar 0,7V pada
Silicon, 0,3V pada Germanium. di sisi N lebih tinggi.

6. dioda dengan bias maju dioda dengan bias negatif/mundur
(forward bias) (reverse bias)

7. Bias positif, dengan arti kata memberi
tegangan potensial sisi P lebih besar dari
sisi N, maka elektron dari sisi N dengan
serta merta akan tergerak untuk mengisi
hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi
hole disisi P, maka akan terbentuk hole
pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini
disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau
mengunakan terminologi arus listrik, maka
dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke
sisi N.

8. Polaritas tegangan dibalik yaitu dengan
memberikan bias negatif (reverse bias).
Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas
tegangan lebih besar dari sisi P.
Sehingga tidak akan terjadi perpindahan
elektron atau aliran hole dari P ke N
maupun sebaliknya. Karena baik hole dan
elektron masing-masing tertarik ke arah
kutup berlawanan.
Lapisan deplesi (depletion layer) semakin
besar dan menghalangi terjadinya arus.

9. Gambar ilustrasi di atas menunjukkan
sambungan PN dengan sedikit porsi kecil
yang disebut lapisan deplesi (depletion
layer), dimana terdapat keseimbangan
hole dan elektron

10. Sambungan p-n dihubungkan dengan
baterai/tegangan
Kutub + pada tipe-p dan kutub – pada tipe-n
- -
p - + + + n +
- I
aliran lubang aliran elektron
V
Semakin besar tegangan semakin
besar arus yang dihasilkan. Tegangan
seperti ini dinamakan tegangan
maju/bias maju ( forward bias)

11. Kutub + pada tipe-n dan kutub – pada tipe-p
- - Elektron-elektron pada tipe-n dipaksa
+ + +
p - n +
meninggalkan tipe-n tanpa melewati
- tipe-p, sehingga daerah deplesi makin
besar Medan listrik makin besar
aliran lubang aliran elektron
I
Medan listrik akan mencegah mengalirnya arus
V rusak
pada rangkaian. Walaupun tegangan terus
diperbesar namun arus tetap sangat kecil.
Tegangan ini dinamakan tegangan mundur/bias
mundur (backward bias)
V maju
Jika tegangan mundur terus diperbesar maka
suatu saat arus mundurnya bertambah secara
tajam. Keadaan ini dikatakan sambungan p-n
bocor. Potensial pada keadaan ini dinamakan
potensial rusak (breakdown voltage)

12. Sambungan p-n jika diberi :
- Tegangan maju : akan ada arus mengalir pada rangkaian
- Tegangan mundur : arus yang mengalir sangat kecil
(hampir nol)
Dengan sifat-sifat tersebut, sambungan p-n digunakan sebagai :
dioda (alat untuk membuat arus mengalir pada satu
arah saja).

13. Pada contoh gambar sebelah kiri dioda dalam keadaan forward-bias
sehingga menyebabkan lampu menyala ini dikarenakan arus listrik
dapat mengalir tanpa hambatan apa pun pada dioda.
Pada contoh gambar sebelah kanan sumber tegangan dibalik
polaritas-nya sehingga arus listrik akan mengalir melalui katoda
dioda, tetapi hal ini menyebabkan dioda dalam keadaan reverse-bias
sehingga arus listrik tidak dapat mengalir melewati dioda dan
menyebabkan lampu padam.
Oleh karena itu dioda banyak digunakan sebagai pengaman pada
rangkaian elektronika sebagai pencegah terbalik-nya pemasangan
polaritas dari sumber tegangan.

14. JENIS-JENIS DIODA
 Diode Zener
Ketika tegangan reserve-bias maksimum diberikan kepada
dioda, maka arus listrik akan mengalir seperti layaknya pada
keadaan forward-bias. Arus listrik ini tidak akan merusak
dioda jika tidak melebihi dari apa yang telah ditentukan.
Ketika tegangan reserve-bias ini dapat dikendalikan pada
level tertentu maka dioda ini disebut sebagai Dioda Zener.

15. JENIS-JENIS DIODA
 Diode Zener

16. JENIS-JENIS DIODA
 Diode Zener
Dioda zener memiliki nilai tegangan yang telah
ditentukan dalam pembuatan-nya, nilai tegangan ini
mempunyai rentang dari beberapa volt hingga
ratusan volt dan toleransi dioda zener berkisar
antara 5% - 10%. Pada aplikasinya di dalam
rangkaian elektronika, dioda zener berfungsi sebagai
pengatur tegangan (regulator) dengan berperan
sebagai beban.

17. JENIS-JENIS DIODA
 Diode Zener
Dioda zener akan mengalirkan banyak arus listrik jika tegangan
terlalu tinggi, dan mengurangi arus listrik jika tegangan terlalu
rendah, sehingga menyebabkan tegangan stabil. Seperti pada
contoh gambar diatas tegangan dari sumber tegangan adalah
12V tetapi tegangan yang terukur pada Rload adalah 9V sama
dengan nilai tegangan dioda zener.

18. JENIS-JENIS DIODA
 LED (Light Emitting Diodes)
LED merupakan jenis dioda yang jika diberikan tegangan
forward-bias akan menimbulkan cahaya dengan warna-warna
tertentu seperti merah, hijau, dan kuning.
Simbol LED hampir sama dengan simbol dioda hanya saja pada
simbol LED ditambahkan dua garis panah ke arah luar seperti
ter-ilustrasi pada gambar diatas. LED dalam rangkaian
elektronika biasa digunakan sebagai lampu indikator.

19. JENIS-JENIS DIODA
 LED (Light Emitting Diodes)

20. JENIS-JENIS DIODA
 LED (Light Emitting Diodes)
LED sering dipakai sebagai indikator yang masing-masing
warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan
berkedip juga bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan
(array) bisa menjadi display yang besar. Dikenal juga LED dalam
bentuk 7 segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya
digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet.
Aplikasi Led Matrik

21. JENIS-JENIS DIODA
 Photodioda
Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya,
dimana jika photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti
dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka
photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang
besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.
Simbol dan bentuk photodioda hampir sama dengan LED, tetapi pada
simbol photodioda arah dua panahnya menghadap ke dalam. Photodioda
banyak digunakan sebagai sensor cahaya dalam dunia elektronika,
karena sifatnya yang peka terhadap cahaya.