DIODA SCHOTTKY : Pengertian, Fungsi dan Prinsip Kerja

Salah satu jenis dioda yang memiliki peran penting dalam beberapa rangkaian adalah dioda schottky. Dioda yang sering disebut sebagai dioda pembawa panas atau dioda elektron  panas ini memiliki beberapa keunggulan dibanding jenis dioda normal pada umumnya. Untuk mengetahui lebih jelas mengenai dioda ini, berikut adalah pemaparan lengkapnya hingga fungsi dan cara kerja dioda schottky.

Pengertian Dioda Schottky

Dioda shottky merupakan jenis dioda yang memiliki tegangan jatuh (Drop Voltage) yang lebih rendah dibanding dengan jenis dioda normal pada umumnya. Tak hanya itu saja, dioda ini juga dikenal dengan aksi switching yang sangat cepat.

Perbedaan lainnya antara dioda schottky dengan dioda umum yaitu penggunaan material untuk persimpangannya. Dioda ini dibentuk dari  persimpangan semikonduktor dengan logam (Metal – Semiconduktor Junction), sedangkan untuk jenis dioda umum menggunakan semikonduktor-semikonduktor (semikonduktor-semiconduction junction) pada persimpangannya.

Pada umumnya, dioda schottky banyak digunakan pada rangkaian switching berkecepatan tinggi, rangkaian Frekuensi Radio (RF), Mixer dan rangkaian penyearah pencatu daya. Sedangkan untuk penggunaannya, dioda ini sering dimanfaatkan sebagai penyarah, pengkondisian sinyal dan switching, hingga gerbang logika TTL dan CMOS.

Biasanya dioda ini dipasangkan pada output lilitan sekunder dari trafo inti ferit agar disearahkan, kemudian di filter menggunakan kapasitor dan induktor agar tegangan yang keluar stabil dan bebas noise.

Dioda schottky juga sering disebut dengan dioda penghalang atau Barrier Diode, dimana mampu menghasilnya efek yang sesuai dengan penggunaannya terhadap dioda. Efek schottky sendiri adalah efek penghalang potensial yang dihasilkan dari  pertemuan logam-semikonduktor yang memiliki karakteristik penyearahan.

Nama Schottky diambil dari nama penemu efek schottky tersebut yaitu Walter H. Schottky, yang berasal dari negara Jerman.

Struktur dan Konstruksi Dioda Schottky

struktur dioda schottky

Seperti yang telah dijelaskan tadi bahwa struktur dioda schottky berbeda dengan struktur dioda normal pada umumnya.

Pada dioda normal biasanya menggunakan persimpangan Positif-Negatif (PN Junction), semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n yang disusun membentuk persimpangan P-N. Sementara pada dioda schottky, sisi semikonduktor tipe-P digantikan dengan bahan jenis logam (aluminium / platinum) sehingga membentuk persimpangan semikonduktor tipe-n (Metal-Semiconduktor tipe-n).

Gabungan antara elektroda logam dengan semikonduktor tipe –N atau juga sering disebut dengan ms-junction ini  menghasilkan lapisan penghalang atau lapisan deplesi yang dikenal dengan istilah “Schottky barrier” atau penghalang scottky.

Lebar pada ms-junction ditentukan pada jenis logam dan bahan semikonduktor yang digunakan, namun pada keadaan bias maju (Forward Bias), elektron bergerak dari bahan tipe-n ke elektroda loga yang memungkinkan arus mengalir.

Prinsip Kerja Dioda Schottky

cara kerja dioda schottky

Pada saat dioda schottky dalam kondisi unbiased atau tidak ada tegangan, tingkat energi elektron yang berada pada sisi semikonduktor tipe-N sangat rendah bila dibandingkan dengan tingkat energi pada sisi logam. Sehingga hal ini membuat elektron tidak bisa mengalir melalui penghalang persimpangan atau penghalang schottky.

Namun, bila dioda schottky mendapat tegangan bias maju (Forward Bias), elektron yang berada pada sisi semikonduktor tipe-N akan memiliki energi yang cukup besar  guna melintasi penghalang persimpangan dan masuk ke bagian logam.

Elektron yang masuk ke dalam bagian logam ini membawa energi yang sangat besar yang juga dinamakan sebagai elektron pembawa panas (hot carrier).  Dengan demikian, dioda schottky sering disebut juga dengan dioda pembawa panas (Hot Carrier Diode).

Apabla schottky diode diberikan tegangan maju yang cukup besar, maka arus listrik akan mengalir melalui dioda schottky tersebut secara bias maju (Forward Bias). Karena adanya aliran arus listrik ini, maka akan terjadi kehilangan tegangan kecil ketika melintasi terminal dioda schottky, kehilangan tegangan inilah yang disebut dengan “Drop Voltage”.

Kehilangan tegangan atau Drop Voltage pada Dioda silikon atau normal biasanya sebesar 0,6 V hingga 0,7 V. Sedangkan drop voltage pada Dioda Schottky hanya sebesar 0,2V hingga 0,3 V.

Dengan kata lain, tegangan yang terbuang untuk mengaktifkan dioda normal kurang lebih sebesar 0,6 V hingga 0,7V , sementara tegangan yang terbuang pada dioda schottky hanya sebesar 0,2V hingga 0,3 V. Hal ini artinya, schottky diode membutuhkan tegangan yang lebih kecil dibanging dengan dioda normal pada umumnya.

Karakteristik Schottky Diode

  1. Dioda ini bisa dinyalakan ( Switch On) dan dimatikan (Switch Off) dengan lebih cepat.
  2. Dioda jenis ini tidak menghasilkan noise yang berlebihan ( Noise yang tidak diinginkan).

Kegunaan Schottky Diode

Beberapa pengguanaan dari dioda schottky adalah sebagai berikut :

  1. Schottky Diode berperan sebagai penyearah pada sirkuit aplikasi daya tinggi
  2. Schottky Diode dimanfaatkan dalam beberapa aplikasi seperti RF, daya, mendeteksi sinyal dan sirkuit logika.
  3. Schottky Diode memiliki peran penting dalam sirkuit Gaas.
  4. Schottky Diode digunakan dalam sistem PV (fotovoltaik) yang berdiri sendiri untuk menghentikan penggunaan baterai untuk panel surya pada malam hari dan pada sistem koneksi jaringan.
  5. Schottky Diode digunakan dalam beberapa aplikasi penjepitan tegangan dan pencegahan saturasi transistor karena kepadatan arus yang tinggi di dioda schottky.

Kelebihan Dioda Schottky

prinsip kerja dioda schottky

Beberapa kelebihan dioda jenis ini dibanding dengan dioda normal pada umumnya adalah :

  1. Tegangan hidup rendah, yakni hanya sebesar 0,2V hingga 0,3V dimana lebih rendah dari dioda umum.
  2. Waktu pemulihan cepat
  3. Kapasitansi sambungan rendah
  4. Efisiensi lebih tinggi dan kepadatan arus tinggi
  5. Bekerja pada frekuensi yang relatif tinggi
  6. Dioda schottky menghasilkan lebih sedikit noise yang tidak diperlukan

Kekurangan utama dari schottky diode adalah , dioda ini menghasilkan arus kebalikan reverse yang cukup besar dari pada dioda PN Junction.

  • Add Your Comment