20.2
DIODA SCHOTTKY BARRIER (HOT-CARRIER)
1)
Mengetahui
prinsip kerja Dioda Schottky
2)
Memahami
materi
2. Komponen
- Resistor
berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrikdalam suatu rangkaian.
Cara menghitung nilai resistor 4 gelang warna :
- Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 1Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 2Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 3Masukkan jumlah nol dari kode warna Gelang ke 4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
- Kapasitor
berfungsi sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik.
- Induktor
berfungsi sebagai penyimpan arus listrik dalam medan magnet, menahan arus bolak-balik dan pembangkit getaran serta melipat gandakan tegangan.
- Resistor Variable
berfungsi untuk mendapatkan nilai yang paling mendekati nilai agar rangkaian berfungsi maksimal.
- Kapasitor Variable
sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik.
Dioda Schottky adalah jenis Dioda dengan tegangan jatuh (drop voltage) yang
rendah jika dibandingkan dengan dioda normal lainnya. Perbedaan yang paling
mendasar antara Dioda Schottky dengan Dioda Normal adalah penggunaan
Logam-semikonduktor (Metal-Semiconductor Junction) untuk persimpangan Dioda
Schottky sedangkan Dioda Normal pada umumnya menggunakan Persimpangan
Semikonduktor-semikonduktor (Semiconductor-semiconduction Junction).
Dioda Schottky atau Schottky Diode ini biasanya digunakan
pada rangkaian switching berkecepatan tinggi, rangkaian Frekuensi Radio (RF),
Mixer dan rangkaian Penyearah Pencatu Daya. Nama Schottky ini diambil dari nama
penemu efek Schottky yaitu Walter H. Schottky yang berasal Jerman. Efek
Schottky adalah efek penghalang potensial yang terbentuk pada pertemuan
logam-semikonduktor yang mempunyai karakteristik penyearahan. Efek tersebut
cocok untuk penggunaannya pada dioda. Oleh karena itu, Dioda Schottky (Schottky
Diode) disebut juga dengan Dioda Penghalang atau Barrier Diode.
Pada
Dioda Normal yang menggunakan persimpangan Positif-Negatif (PN Junction), semikonduktor
tipe-p dan semikonduktor tipe-n digunakan untuk membentuk persimpangan p-n.
Sedangkan pada Schottky Diode, semikonduktor tipe-p digantikan dengan bahan
jenis logam seperti aluminium ataupun platinum sehingga membentuk sambungan
persimpangan logam-semikonduktor tipe-n (Metal-Semiconductor tipe-n). Sambungan
antara logam dan semikonduktor ini menghasilkan lapisan penghalang atau lapisan
deplesi yang dikenal dengan istilah “schottky barrier” atau “penghalang schottky”.
Gambar
1 Bentuk Dioda
Gambar
2 Perbandingan karakteristik hot-carrier dan dioda persimpangan p-n.
Penerapan bias ke depan seperti yang ditunjukkan pada kuadran
pertama Gambar 2 akan mengurangi kekuatan penghalang negatif melalui daya tarik
dari potensi positif yang diterapkan untuk elektron dari wilayah ini. Hasilnya
adalah pengembalian ke aliran elektron yang berat melintasi batas, yang
besarnya dikontrol oleh tingkat potensi bias yang diterapkan. Penghalang di
persimpangan untuk dioda Schottky kurang dari pada perangkat persimpangan p-n
di kedua daerah maju dan mundur bias. Oleh karena itu hasilnya adalah arus yang
lebih tinggi pada bias yang diterapkan yang sama di daerah maju dan bias balik.
Ini adalah efek yang diinginkan di daerah bias maju tetapi sangat tidak
diinginkan di wilayah bias balik.
(a)
Kurva I-V Menampilkan Variasi Suhu
Khas untuk 5082-2300 Diode Schottky Series.
(b)
5082-2300 Seri Arus Balik Khas vs.
Tegangan Balik pada TA = 25 ° C.
(c)
5082-2300 Seri Kapasitansi Khas vs.
Tegangan Terbalik pada TA = 25 ° C.
Gambar
3 Kurva karakteristik untuk seri HewlettPackard 5082-2300 dioda Schottky tujuan
umum.
Drop tegangan
maju maksimum tidak melebihi 0,65 V untuk semua perangkat, sementara ini pada
dasarnya VT untuk dioda silikon. Tiga set kurva untuk seri Hewlett-Packard
5082-2300 dioda Schottky tujuan umum disediakan pada Gambar 3. Perhatikan pada
T 100 ° C pada Gambar. 3a bahwa VF hanya 0,1 V pada arus 0,01 mA. Perhatikan
juga bahwa arus balik telah dibatasi untuk nanoamperes pada Gambar. 3b dan
kapasitansi hingga 1 pF pada Gambar. 3c untuk memastikan tingkat switching yang
tinggi.
Pada saat Dioda Schottky (Diode
Schottky) tidak diberikan tegangan atau dalam kondisi unbiased (kondisi tanpa
tegangan), tingkat energi elektron yang berada di sisi semikonduktor tipe-n
sangat rendah jika dibandingkan dengan tingkat energi di sisi logam. Dengan
demikian, elektron tidak dapat mengalir melalui penghalang persimpangan yang
disebut dengan penghalang schottky ini. Namun apabila Dioda Schottky diberikan
tegangan bias maju (forward bias), elektron di sisi semikonduktor tipe-n akan
mendapat energi yang cukup untuk melewati penghalang persimpangan dan masuk ke
wilayah logam. Elektron ini masuk ke dalam wilayah logam dengan energi yang
sangat besar sehingga disebut juga elektron pembawa panas (hot carrier). Oleh
karena itu, Schottky Diode ini sering juga disebut dengan Dioda Pembawa Panas
atau Hot Carrier Diode.
Arus listrik akan mengalir
melalui Schottky Diode secara bias maju (forward bias) apabila terdapat
tegangan maju yang cukup diberikan ke Schottky Diode. Karena aliran arus
listrik ini, akan terjadi kehilangan tegangan kecil pada saat melintasi
terminal dioda Schottky, kehilangan tegangan inilah yang disebut dengan “drop voltage”.
Kehilangan Tegangan atau Drop Voltage pada Dioda Silikon (dioda normal)
biasanya adalah sekitar 0,6V hingga 0,7V, sementara drop voltage pada Dioda
Schottky hanya sekitar 0,2V hingga 0,3V.
Dengan kata lain, tegangan yang
terbuang untuk mengaktifkan Dioda Silikon adalah sekitar 0,6V hingga 0,7V
sedangkan tegangan yang terbuang hanya sekitar 0,2V hingga 0,3V. Artinya, Schottky
Diode mengkonsumsi tegangan yang lebih kecil dari Dioda Normal pada umumnya.
Karakteristik utama Schottky
Diode yang bisa dinyalakan (switch ON) dan dimatikan (switch OFF) lebih cepat
serta tidak menghasilkan noise yang berlebihan (noise yang tidak diinginkan)
dibandingkan dengan dioda normal yang menggunakan persimpangan PN ini
menjadikannya cocok untuk diaplikasikan ke rangkaian yang memerlukan switching
ON/OFF berkecepatan tinggi.
7. Download
- Rangkaian [klik disini]
- Video [klik disini]
- Download Datasheet Kapasitor [Klik disini]
- Download Datasheet Resistor Variabel [Klik disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar