Pengertian Dioda Tunnel dan Karakteristiknya

Pengertian Dioda Tunnel dan Karakteristiknya – Dioda Tunnel atau Dioda Terowongan adalah 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 ditemukan oleh Dr. Leo Esaki pada tahun 1957, oleh karena itu Dioda Tunnel sering disebut juga sebagai Dioda Esaki. Dioda Tunnel terbuat dari konsentrasi ketidakmurnian yang tinggi sehingga timbul efek tunnel.

Dua Terminal Persimpangan P-N pada Dioda Tunnel di doping berat yaitu sekitar 1000 kali lebih besar dari Dioda pada umumnya. Karena doping berat ini, lebar lapisan deplesi dipersempit/dipertipis menjadi nilai yang sangat kecil hingga pada 1/10.000 m. Dengan demikian Reverse Breakdown Voltage (Tegangan Jatuh Mundur) Dioda Tunnel juga menjadi sangat kecil hingga mendekati nilai “0” sehingga mengakibatkan Resistansi Negatif pada saat Dioda Tunnel diberikan tegangan bias maju. Inilah Fenomena Kuantum aneh yang disebut dengan Resonant Tunneling.

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.

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).