Pengertian Dioda Schottky, Simbol dan Prinsip Kerjanya Lengkap

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian Dioda Schottky, Simbol dan Prinsip Kerjanya Lengkap. Salah satu dioda yang memiliki peranan penting dalam beberapa rangkaian adalah dioda Schottky.

Dioda ini sering juga disebut dengan dioda pembawa panas atau dioda elektron, dan memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan jenis dioda normal pada umumnya.

Pada artikel ini, saya akan membahas pengertian dioda Schottky, prinsip kerjanya, struktur, karakteristik, kegunaan, kelebihan, fitur, dan aplikasinya. Mari kita simak pembahasannya di sini.

Sejarah Singkat Dioda Schottky

Nama “Schottky” diambil dari penemu efek Schottky, yaitu Walter H. Schottky yang berasal dari Jerman.

Efek Schottky adalah efek penghalang potensial yang terbentuk pada pertemuan antara logam dan semikonduktor yang memiliki karakteristik sebagai penyearah.

Efek ini sangat cocok untuk digunakan pada dioda. Oleh karena itu, dioda Schottky (Schottky Diode) juga dikenal sebagai dioda penghalang atau Barrier Diode.

Pengertian Dioda Schottky

Dioda Schottky merupakan jenis dioda yang memiliki tegangan jatuh (drop voltage) yang lebih rendah dibandingkan dengan dioda normal lainnya.

Perbedaan yang sangat mendasar antara dioda Schottky dan dioda normal terletak pada penggunaan persimpangan logam-semikonduktor (Metal-Semiconductor Junction) pada dioda Schottky, sedangkan dioda normal umumnya menggunakan persimpangan semikonduktor-semikonduktor (Semiconductor-Semiconductor Junction).

Dioda Schottky ini umumnya digunakan dalam rangkaian switching berkecepatan tinggi, mixer, rangkaian frekuensi radio (RF), dan rangkaian penyearah daya.

Kegunaan Dioda Schottky

Dioda Schottky memiliki beberapa kegunaan penting dalam berbagai sirkuit dan aplikasi. Berikut adalah beberapa di antaranya:

Dalam sirkuit Gaas: Dioda Schottky memainkan peran penting dalam sirkuit Gaas (Gallium Arsenide) karena memiliki waktu pemulihan yang cepat dan tegangan jatuh rendah. Hal ini membuatnya cocok untuk aplikasi dengan frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi.
Penyearah pada sirkuit aplikasi daya tinggi: Dioda Schottky digunakan sebagai penyearah pada sirkuit aplikasi daya tinggi. Dalam hal ini, dioda Schottky dapat menyalurkan arus listrik dengan efisiensi yang tinggi dan tegangan jatuh yang rendah, sehingga mengurangi kerugian daya.
Aplikasi daya, RF, mendeteksi sinyal, dan sirkuit logika: Dioda Schottky digunakan dalam berbagai aplikasi seperti daya, radio frekuensi (RF), mendeteksi sinyal, dan sirkuit logika. Dalam aplikasi daya, dioda Schottky memberikan performa yang baik dengan hilang daya yang rendah. Sementara itu, dalam aplikasi RF, dioda Schottky digunakan untuk menghasilkan gelombang mikro dan frekuensi tinggi. Di sisi lain, dioda Schottky juga dapat digunakan sebagai detektor sinyal dan dalam rangkaian logika digital.
Aplikasi penjepit tegangan dan pencegahan saturasi transistor: Dioda Schottky digunakan dalam beberapa aplikasi penjepit tegangan dan pencegahan saturasi transistor. Keunggulan dioda Schottky dalam hal kepadatan arus yang tinggi memungkinkan penggunaannya sebagai pengaman tegangan dalam sirkuit elektronik. Selain itu, dioda Schottky juga membantu mencegah saturasi transistor dengan mengalirkan arus yang berlebihan yang dapat merusak transistor.
Sistem PV (Potovoltaik): Dioda Schottky juga digunakan dalam sistem PV (Potovoltaik) yang berdiri sendiri. Dalam hal ini, dioda Schottky berperan dalam menghentikan penggunaan baterai untuk panel surya pada malam hari. Dioda Schottky memungkinkan arus hanya mengalir ke panel surya dan mencegah arus mundur dari baterai saat panel surya tidak menghasilkan daya.

Prinsip Kerja Dioda Schottky

Ketika dioda Schottky tidak diberikan tegangan atau dalam kondisi unbiased (tanpa tegangan), tingkat energi elektron di sisi semikonduktor tipe-n jauh lebih rendah daripada tingkat energi di sisi logam.

Karena itu, elektron tidak dapat melewati penghalang persimpangan yang disebut penghalang Schottky.

Namun, ketika dioda Schottky diberikan tegangan maju (forward bias), elektron di sisi semikonduktor tipe-n mendapatkan energi yang cukup untuk melampaui penghalang persimpangan dan memasuki wilayah logam.

Elektron ini memasuki wilayah logam dengan energi yang tinggi, sehingga disebut sebagai elektron pembawa panas (hot carrier).

Oleh karena itu, dioda Schottky sering disebut sebagai dioda pembawa panas (Hot Carrier Diode).

Arus listrik akan mengalir melalui dioda Schottky dalam kondisi tegangan maju (forward bias) jika tegangan maju yang cukup diberikan ke dioda Schottky.

Ketika arus listrik mengalir melalui dioda Schottky, akan terjadi kehilangan tegangan kecil saat melewati terminal dioda Schottky, yang disebut drop voltage.

Biasanya, dioda silikon (dioda normal) memiliki drop voltage sekitar 0,6V hingga 0,7V, sedangkan dioda Schottky hanya memiliki drop voltage sekitar 0,2V hingga 0,3V.

Ini berarti bahwa dioda Schottky mengonsumsi tegangan yang lebih rendah daripada dioda normal pada umumnya.

Karakteristik utama dioda Schottky adalah kemampuannya untuk beralih (switch ON) dan mematikan (switch OFF) dengan lebih cepat serta tidak menghasilkan noise yang berlebihan.

Dibandingkan dengan dioda normal yang menggunakan persimpangan PN, dioda Schottky lebih cocok untuk diterapkan dalam rangkaian yang membutuhkan switching ON/OFF dengan kecepatan tinggi.

Simbol Dioda Schottky

Simbol dioda Schottky dapat dilihat pada gambar di atas yang didasarkan pada simbol dioda normal. Namun, simbol ini dapat dibedakan dari jenis dioda lain dengan penambahan dua kaki tambahan pada palang di dalam simbol tersebut.

Seperti halnya dioda persimpangan PN normal, dioda Schottky memiliki terminal anoda dan katoda.

Ketika terminal anoda terhubung ke terminal positif dan katoda terhubung ke terminal negatif suplai tegangan, maka dioda berada dalam kondisi bias maju. Namun, ketika anoda terhubung ke negatif dan katoda terhubung ke terminal positif, maka dioda berada dalam kondisi bias mundur.

Struktur Dioda Schottky

Pada dioda normal yang menggunakan persimpangan Positif-Negatif (PN Junction), semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n digunakan untuk membentuk persimpangan p-n.

Namun, pada dioda Schottky, semikonduktor tipe-p digantikan dengan bahan logam seperti alumunium atau platinum, sehingga terbentuk persimpangan logam-semikonduktor tipe-n (Metal-Semikonduktor tipe-n).

Sambungan antara logam dan semikonduktor ini dapat menghasilkan lapisan penghalang atau lapisan deplesi yang dikenal sebagai penghalang Schottky (Schottky barrier).

Karakteristik Dioda Schottky

Berikut adalah beberapa karakteristik dioda Schottky yang dapat kalian ketahui:

Dalam dioda Schottky, arus kejenuhan terbalik terjadi pada tegangan yang sangat rendah dibandingkan dengan dioda silikon.
Jika tegangan bias maju melebihi 0,2 atau 0,3 volt, maka arus mulai mengalir melalui dioda.
Garis vertikal pada grafik mengindikasikan arus yang mengalir melalui dioda, sedangkan garis horizontal menunjukkan tegangan yang diterapkan pada dioda.
Penurunan tegangan maju pada dioda Schottky berkisar antara 0,2 hingga 0,3 volt, sedangkan penurunan tegangan maju pada dioda persimpangan PN silikon berkisar antara 0,6 hingga 0,7 volt.
Karakteristik VI (arus-tegangan) dioda Schottky memiliki kesamaan dengan dioda persimpangan PN. Namun, penurunan tegangan maju pada dioda Schottky jauh lebih kecil dibandingkan dengan dioda persimpangan PN.

Fitur Dioda Schottky

Dioda Schottky memiliki berbagai fitur yang menarik. Berikut adalah beberapa fitur yang dimiliki oleh dioda Schottky:

Kapasitansi rendah: Dioda Schottky memiliki kapasitansi yang rendah, sehingga cocok untuk aplikasi di mana respons cepat diperlukan.
Bekerja pada frekuensi tinggi: Dioda Schottky mampu bekerja pada frekuensi yang cukup tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi di bidang elektronik daya dan komunikasi.
Efisiensi tinggi dan kepadatan arus tinggi: Dioda Schottky memiliki efisiensi tinggi dalam mengubah energi listrik menjadi cahaya atau panas. Selain itu, dioda ini juga mampu menangani arus yang lebih tinggi dibandingkan dengan dioda konvensional.
Penurunan tegangan maju rendah: Dioda Schottky memiliki penurunan tegangan maju (drop voltage) yang rendah, sehingga mengurangi kerugian daya dan memungkinkan operasi dengan efisiensi yang lebih baik.
Ukuran kecil dan profil permukaan rendah: Dioda Schottky tersedia dalam paket yang sangat kecil dan memiliki profil permukaan rendah, sehingga memungkinkan pemasangan yang kompak dan efisien di dalam perangkat elektronik.
Noise yang rendah: Dioda Schottky menghasilkan sedikit noise yang tidak diinginkan, menjadikannya pilihan yang baik untuk aplikasi yang memerlukan performa sinyal yang bersih.
Perlindungan terintegrasi: Beberapa dioda Schottky dilengkapi dengan cincin pelindung yang terintegrasi, yang membantu melindungi komponen dari stres dan gangguan luar.

Aplikasi Dioda Schottky

Komponen dioda schottky banyak sekali digunakan pada sebuah rangkaian yang memerlukan switching berkecepatan tinggi.

Dioda schottky ini digunakan dalam pencegahan saturasi transistor serta penjepitan tegangan, karena arus listrik yang ada pada dioda schottky begitu padat.

Kondisi ini menjadikan tegangan maju pada dioda schottky rendah. Sebagian tegangan terbuang ke dalam panas yang lebih sedikit.

Nah permasalahan tersebut menjadikan dioda schottky efisien untuk aplikasi yang sangat sensitif.

Dalam sebuah panel surya, dioda schottky dipakai untuk sistem fotovoltaik yang berdiri sendiri dalam pencegahan baterai.

Pemakaian baterai pada panel surya di malam hari akan dicegah oleh dioda schottky, dan pencegahannya juga dilakukan dalam sistem yang terhubung ke jaringan.

Baterai panel surya ini dicegah oleh dioda schottky yang mengandung banyak string ketika terhubung dalam koneksi paralel.

Baca juga :

Penutup

Untuk merangkum, Dioda Schottky adalah komponen penting dalam dunia elektronik yang memiliki banyak keunggulan, seperti kecepatan switching yang tinggi dan tegangan mundur yang rendah.

Pengertian Dioda Schottky ini penting untuk dipahami oleh para peneliti dan praktisi dalam bidang teknologi dan elektronik. Walaupun memiliki beberapa kelemahan, seperti kemampuannya yang terbatas dalam menangani arus dan tegangan yang tinggi, namun kelebihan yang dimiliki oleh Dioda Schottky ini jauh lebih menonjol.

Pemahaman mendalam tentang Dioda Schottky ini akan membantu kita dalam memanfaatkan teknologi ini dengan lebih efektif dan efisien. Mari kita terus belajar dan berinovasi dengan teknologi, sebab potensi yang dimiliki oleh Dioda Schottky dan teknologi lainnya di dunia elektronika sangatlah besar dan tak terbatas.

Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang Pengertian Dioda Schottky, Simbol dan Prinsip Kerjanya Lengkap. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca.