Pengertian Dioda Tunnel – Dioda Tunnel atau Dioda Eskari merupakan komponen semikonduktor yang mampu beroperasi dengan sangat cepat. Dioda Tunnel ditemukan pada bulan Agustus tahun 1957 oleh Dr. Leo Esaki.
Bahan Germanium pada dasarnya digunakan untuk membuat Dioda Tunnel. Mereka juga dapat dibuat dari Gallium Arsenide dan bahan Silikon.
Sebenarnya, mereka digunakan dalam detektor frekuensi dan konverter. Dioda Tunnel menunjukkan resistansi negatif dalam jangkauan operasinya.
Oleh karena itu, dapat digunakan sebagai Penguat (amplifier), Osilator dan di setiap rangkaian switching. Untuk selengkapnya, berikut ini penjelasannya.
Baca Juga : Pengertian Op-Amp, Fungsi, Bentuk & Simbol dan Karakteristik Op-Amp
Pengertian Dioda Tunnel
Dioda Tunnel merupakan jenis Dioda yang memiliki kemampuan untuk beroperasi dengan kecepatan yang sangat tinggi. Dan dapat berfungsi dengan baik pada Gelombang Mikro (Microwave).
Sehingga dimungkinkan, untuk penggunaan pada Efek Mekanika Kuantum (Quantum Mechanical Effect) yang disebut dengan Tunneling (Terowongan).
Dioda Tunnel atau Dioda Terowongan biasanya dibuat dari Germanium, Gallium Arsenide atau Gallium Antimonide.
Silikon tidak digunakan sebagai bahan pembuat Dioda Tunnel karena Dioda Tunnel membutuhkan waktu transisi antara arus puncak (Ip) dan level arus lembah (Iv) yang sangat cepat.
Rasio Ip/Iv pada Silikon tidak sebaik Gallium Arsenide maupun bahan pembuat Dioda Tunnel lainnnya.
Cara Kerja Dioda Tunnel
Berdasarkan teori mekanika klasik, sebuah partikel harus memperoleh energi yang sama dengan tinggi penghalang energi potensial. Jika harus bergerak dari satu sisi penghalang ke sisi lain.
Kalo tidak, energi harus disupply dari beberapa sumber eksternal. Sehingga elektron persimpangan sisi-N dapat melompati penghalang persimpangan untuk mencapai sisi-P persimpangan.
Proses ini akan terjadi tanpa kehilangan energi pada bagian elektron. Perilaku mekanika kuantum menunjukkan tunneling.
Perangkat PN-junction dengan pengotor tinggi disebut sebagai dioda tunnel. Fenomena tunneling memberikan efek pembawa mayoritas.
P∝exp (-A* E_b *W)
Dimana :
‘E’ adalah energi penghalang,
‘P’ adalah probabilitas bahwa partikel melintasi penghalang,
‘W’ adalah lebar penghalang
Konstruksi Dioda Tunnel
Dioda memiliki tubuh keramik dan tutup penyegel yang rapat di atas. Titik timah kecil dicampur atau disolder ke Ge pellet tipe-n yang sangat diolah.
Pellet disolder ke kontak anoda yang digunakan untuk pembuangan panas. Titik timah terhubung ke kontak katoda melalui layar mesh yang digunakan untuk mengurangi induktansi.
Karakteristik Dioda Tunnel
Dari gambar karakteristik diatas terlihat bahwa ketika Tegangan bias maju (Forward Bias) kecil diberikan ke Dioda Tunnel, arus pun ikut meningkat.
Seiring dengan bertambah Tegangan bias maju, arus meningkat mencapai puncak arus (Ip). Namun ketika Tegangan meningkat lagi sedikit pada nilai tertentu Arus berubah menjadi menurun hingga titik terendahnya atau disebut dengan arus lembah (Iv).
Apabila Tegangan yang diberikan meningkat lebih lanjut lagi, maka Arus pada Dioda Tunnel akan mulai meningkat lagi.
Tegangan bias maju yang diperlukan untuk menggerakan Dioda Tunnel ke puncak arus dan kemudian menurun menuju ke lembah arus disebut sebagai Puncak Tegangan (Vp).
Sedangkan Tegangan pada Lembah itu sendiri disebut dengan Tegangan Lembah (Vv).
Wilayah dimana arus mulai menurun dari Ip ke Iv pada saat diberikan Tegangan Maju ini disebuh dengan wilay Resistansi Negatif (wilayah antara Vp an Vv pada Grafik).
Baca Juga : Pengertian Modulasi, Jenis-jenis Modulasi Beserta Fungsi dan Tujuannya
Kelebihan dan Kekurangan Dioda Tunnel
Kelebihan Dioda Tunnel
- Biaya rendah
- Kebisingan rendah
- Kemudahan operasi
- Kecepatan tinggi
- Daya rendah
- Tidak peka terhadap radiasi nuklir
Kekurangan Dioda Tunnel
- Menjadi perangkat dua terminal, ia tidak menyediakan isolasi antara rangkaian output dan input.
- Rentang tegangan, yang dapat dioperasikan dengan baik dalam 1 volt atau di bawah.
Demikianlah penjelasan mengenai Pengertian Dioda Tunnel , cara kerja dan karakteristik Dioda Tunnel. Semoga dengan adanya artikel ini dapat menambah wawasan Anda. Dan mempermudah bekerja bagi yang kerjaannya terkait dengan hal ini. Semoga bermanfaat.
Referensi :
- abdulelektro.blogspot.com
- teknikelektronika.com