1 MAKALAH SCHOTTKYS DIODA
DISUSUN OLEH VENI RESTU ILLAHI
H1A022001
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS TEKNIK PURWOKERTO
2023
2 DAFTAR ISI
SCHOTTKYS DIODA ... 1
DAFTAR ISI... 2
BAB I ... 3
PENDAHULUAN ... 3
BAB II ... 4
DASAR TEORI ... 4
A. Pengertian Schottky Dioda ... 4
B. Prinsip Kerja Schottky Dioda ... 5
C. Aplikasi Schottky Dioda... 7
BAB III ... 8
PENUTUP ... 8
A. Kesimpulan ... 8
B. Saran... 9
DAFTAR PUSTAKA ... 9
3 BAB I PENDAHULUAN
Semakin banyak aplikasi yang menuntut perangkat dengan kecepatan pengoperasian yang cepat seiring kemajuan teknologi. Karena kecepatan pengoperasiannya yang cepat, dioda Schottky sering digunakan pada perangkat termasuk mixer, detektor RF, dan konverter daya.
Dioda Schottky saat ini masih mengandalkan silikon dan bahan semikonduktor tradisional lainnya sebagai komponen utamanya. Mereka dapat ditemukan di sirkuit dengan suplai tegangan rendah, seperti sirkuit catu daya mode switching, motherboard komputer, ponsel, dan regulator sel surya.
Untuk proteksi rangkaian, dioda Schottky dengan tegangan lebih rendah sering
digunakan. Perangkat dengan resistansi rendah dapat dibuat karena logam merupakan salah satu bahan yang digunakan untuk membuat dioda Schottky. Dioda Schottky dipilih untuk penyearah
4
frekuensi karena mereka dapat mencapai tingkat peralihan yang jauh lebih tinggi daripada dioda sambungan.
BAB II DASAR TEORI A. Pengertian Schottky Dioda
Dioda Schottky, juga dikenal sebagai dioda pembawa panas, adalah dioda semikonduktor dengan tegangan rendah. Ini adalah penghalang potensial dengan karakteristik penyearah yang terbentuk di persimpangan logam semikonduktor.
Dioda Schottky adalah jenis diode yang memiliki tegangan yang rendah. Dioda Schottky menggunakan simpangan semikonduktor-logam sebagai sawar Schottky.
Tegangan normal diode adalah 0,7–1,7 volt, tetapi sawar Schottky kira-kira 0.15–0.45 volt. Ini adalah sawar Schottky dengan waktu kontak yang sangat cepat dan tegangan yang rendah.
5
Gambar 1. Grafik Perbedaan Schottky Dioda dengan Konvensional Dioda
Waktu pemulihan balik diode p-n dan diode Schottky adalah perbedaan yang paling signifikan. Waktu pemulihan balik diode p-n hanya ratusan nanodetik, sedangkan waktu diode cepat hanya kurang dari seratus nanodetik.
Untuk mengatasi masalah pengisian penyimpanan sambungan pn, kotak
"potensial barrier" antara metal dan semikonduktor digunakan. Sebuah lapisan metal dilapisi pada lapisan epitaksi tipis silikon tipe n, dan potensial barrier meniru perilaku sambungan pn.Aksi penyearah tergantung pada pembawa mayoritas, dan pembawa minoritas tidak memiliki kelebihan untuk merekombinasi. Urutandooping, atau pengotor penambahan, adalah urutan dari satu bagian sepuluh atom. Pembawa mayoritas elektron saat ini dan pembawa elektron minoritas membawa menjadi lubang dalam semikonduktor tipe -n. efek penyembuhan.
Arus bocor diode schottky lebih besar daripada diode sambungan pn. Ini karena diode schottky memiliki tegangan konduksi yang lebih kecil daripada diode sambungan pn. Sebaliknya, diode schottky memiliki arus bocor yang lebih rendah. Disebabkan ini, tegangan maksimum yang dapat diterima biasanya dibatasi pada 100 V. Tingkat arus diode Schottky berkisar dari 1 hingga 300 A, dan dirancang untuk catu daya dengan tegangan rendah dan arus tinggi. Namun, untuk meningkatkan efisiensi, diode ini juga digunakan pada catu daya dengan arus kecil.penyearah ganda 20 dan 30 A
B. Prinsip Kerja Schottky Dioda
Dioda Schottky menggunakan schottky barrier yang terbentu pada persambungan antara metal dan semikonduktor. Karakteristik penyesuaian schottky barrier ini adalah bahwa ketika bias ke depan diberikan, mayoritas pengangkut dapat melewatinya, tetapi
6
ketika bias kebalik diberikan, schottky barrier yang terbentuk menghalangi perpindahan mayoritas pengangkut, sehingga arus tidak dapat melewatinya.
Dioda schottky ini juga dikenal sebagai mayoritas pengangkut divais. Ini menunjukkan bahwa hanya carrier tipe n (elektron) yang sangat penting untuk operasi divais saat semikonduktor yang digunakan menggunakan doping tipe n. Ini berbeda dengan dioda pn konvensional, di mana proses penyearahan sangat lambat karena
rekombinasi elektron dan hole (mayoritas pengangkut dan minoritas pengangkut) terjadi.
Karena hal ini, divais membutuhkan waktu yang cukup lama untuk beralih dari kondisi ON ke kondisi OFF atau sebaliknya. Proses ini dikenal sebagai switching time. Dioda pn memiliki waktu pergeseran yang dapat mencapai microseconds; dioda schottky tidak mengalami proses rekombinasi, sehingga waktu pergeseran dioda schottky lebih cepat daripada dioda pn.
Besar kapasitansi yang terbentuk antara persambungan metal dan semikonduktor, yang disebut kapasitansi parasitik, sangat memengaruhi kecepatan operasi divais ini, karena dioda schottky tidak memiliki rekombinasi pn. Kapasitansi pada persambungan ini digambarkan sebagai berikut:
7
Salah satu parameter yang digunakan untuk mengukur kualitas dioda schottky adalah melihat nilai frekuensi cut-off dioda, yang besarnya dihitung sebagai berikut:
Dimana :
Fc = Frekuensi Cut-Off (Hz) Rs = resistansi seri diode Schottky
Parameter frekuensi cut-off dioda Schottky ini terkait langsung dengan
kinerjanya: semakin besar nilai frekuensi cut-off, semakin cepat dioda Schotttky dapat beroperasi. Dioda schottky yang tersedia saat ini memiliki kemampuan untuk beroperasi pada skala gigahertzC.
C. Aplikasi Schottky Dioda
Aplikasi Dioda Schottky: Digunakan untuk melindungi muatan pada sel surya yang terhubung ke batere timbal-asam dan sebagai saklar-sumber listrik. Dalam kedua mode ini, efisiensi ditingkatkan karena tegangan yang lebih rendah. Dioda silicon biasa memiliki tegangan 0,7 volt, sedangkan diode germanium memiliki 0,3 volt. Kedua jenis dioda ini digunakan pada rangkaian yang membutuhkan tegangan rendah, seperti
8
motherboard komputer, HP, dan regulator solar cell. Mereka juga digunakan sebagai rectifier pada rangkaian yang bekerja dalam mode switching.
Karena material selsurya terdiri dari semikonduktor (jenis n dan jenis p), diode juga dapat digunakan untuk mengubah atau mengubah cahaya matahari menjadi listrik.
Semikonduktor jenis n memiliki kelebihan elektron, yang menghasilkan kelebihan muatan negatif (n= negatif), sementara semikonduktor jenis p memiliki kelebihan hole, yang menghasilkan kelebihan muatan positif (p(p= positif). Sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut, kita dapat mengontrol jenis semikonduktor tersebut dengan menambahkan komponen tambahan ke dalam semikonduktor. Pembuatan dua jenis semikonduktor ini pada awalnya bertujuan untuk meningkatkan panas dan konduktifitas semikonduktor alami. Semikonduktor alami, juga dikenal sebagai semikonduktor intrinsik, memiliki jumlah elektron dan hole yang sama. Daya hantar listrik dan panas semikoduktor dapat meningkat karena kelebihan elektron atau lubang.
Misal semikonduktor intrinsik yang dimaksud ialah silikon (Si).Semikonduktor jenis p, biasanya dibuat dengan menambahkan unsur boron (B),aluminum (Al), gallium (Ga) atau Indium (In) ke dalam Si. Unsur-unsur tambahan iniakan menambah jumlah hole. Sedangkan semikonduktor jenis n dibuat denganmenambahkan nitrogen (N), fosfor (P) atau arsen (As) ke dalam Si. Dari sini,tambahan elektron dapat diperoleh. Sedangkan, Si intrinsik sendiri tidak mengandungunsur tambahan. Usaha menambahkan unsur tambahan ini disebut dengan doping yang jumlahnya tidak lebih dari 1 % dibandingkan dengan berat Si yang hendak di-dopi
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Karena bahan logam dioda schottky, peranti dengan resistansi yang lebih rendah sering digunakan untuk melindungi sirkuit. Dioda schottky adalah pilihan terbaik
9
untuk menyearahkan frekuensi karena mereka dapat mencapai kecepatan pensakelaran yang jauh lebih tinggi daripada diode sambungan p-n.
B. Saran
Untuk meningkatkan ilmu pengetahuan, penulisan makalah diperlukan. Sangat disarankan untuk mencari referensi yang lebih luas lagi agar diskusi menjadi lebih mendalam dan berhasil.
DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Dioda_schottky
http://www.powerdesigner.com/InfoWeb/design_center/articles/Diodes
10 http://en.wikipedia.org/wiki/Parasitic-capacitance
http://www.mtmi.vu.lt/pfk/funck_dariniai/diod/schottky.htm http://sndelektronik.blogspot.com/2013/01/dioda.html
Peter J. Burke, “Carbon Nanotube Devices for GHz to The Applications”, InvitedPaper, 2005 Swaminathan Sankaran, Kenneth K.O, “Schottky Barrier Diodes for Milimeter Wave Detection in a Foundry CMOS Process”, Silicon Microwave IntegratedCircuits and System Research Group (SiMICS) University of Florida, 2002
“Basic of Schottky Barrier Diodes”, Application note[9]H. M. Manohara, E. W. Wong, E.
Schlecht, B. D. Hunt, and P. H. Siegel, “Carbon Nanotube Schottky Diodes Using Ti-Schottky and Pt-Ohmic Contacts for HighFrequency Applications”, Nano Letters. Vol.
