Pengertian Photodiode

Pengertian Photodiode – Apakah kalian tau apa itu Pengertian Photodiode? Mungkin bagi kalian yang sama sekali belum mengetahui atau baru masuk kejurusan ini.

Disini kami akan membahas mengenai teknologi Photodiode. Maka Simak baik-baik yaa😊.

Pengertian Photodiode

pengertian photodiode
hamamatsu.com

Photodiode (Dioda Foto) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi mengubah cahaya menjadi arus listrik.

Bentuk dari komponen Photodiode ini tak jauh beda dengan LED biasa.

Dioda Foto merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan tergolong dalam keluarga Dioda.

Seperti Dioda pada umumnya, Photodiode atau Dioda Foto ini memiliki dua kaki terminal yaitu kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda.

Namun Dioda Foto memiliki Lensa dan Filter Optik yang terpasang dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.

Komponen photodiode dibuat dari beberapa macam bahan seperti Germanium (Ge), Silikon (Si), Indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP), dan juga Indium gallium arsenide (InGaAs).

Masing-masing bahan tersebut memiliki spesifikasi dan karakteristik masing-masing.

Baca Juga : Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerja

Bentuk dan Simbol Photodiode

Photodioda digambarkan dengan simbol dioda dengan tanda panah kedalam.

Jika diperhatikan, simbol dioda ini merupakan kebalikan dari LED, jika led panahnya keluar maka photo dioda panahnya kedalam.

Ada bermacam-macam bentuk fisik dari dioda, ada yang berbentuk persis dengan LED, ada yang berbentuk sensor dan lain-lain.

Berikut ini simbol dan contoh bentuk fisik photodioda :

Photodioda
nulils-ilmu.com

Cara Kerja Photodiode

Photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton.

Sehingga akan menghasilkan pasangan Electron dan Hole di kedua sisi dari sambungan.

Ketika Elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka Elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan.

Sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian.

Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda.

Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared.

Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

Bahan-bahan Semikonduktor untuk Photodiode

Bahan Semikonduktor yang biasanya digunakan sebagai bahan dasar Photodiode adalah Silikon (Si), Germanium (Ge), Indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP), Indium gallium arsenide (InGaAs).

  • Silikon (Si) : Arus Gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 400nm hingga 1000nm (terbaik di jarak 800nm – 900nm)
  • Germanium (Ge) : Arus Gelap lebih tinggi, berkecepatan rendah, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 900nm – 1600nm (terbaik di jarak 1400nm – 1500nm)
  • Indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP) : Mahal, arus gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 1000nm – 1350nm (terbaik di jarak 1100nm – 1300nm)
  • Indium gallium arsenide (InGaAs) : Mahal, arus gelap rendah, berkecepatan tinggi, kepekaan (sensitivitas) baik di jarak sekitar 900nm – 1700nm (terbaik di jarak 1300nm – 1600nm)

Fungsi Photodiode

Dioda foto atau photodiode punya banyak fungsi. Beberapa diantaranya adalah untuk membuat robot seperti line follower, alat-alat medis, scanner barcode, sensor cahaya kamera, peralatan keamanan, dan masih banyak lagi lainnya.

Itulah sebab mengapa komponen yang satu ini banyak dicari untuk diimplementasikan ke dalam rangkaian-rangkaian tersebut.

Prinsip Kerja Photodiode

Photodiode terdiri dari lapisan tipis semikonduktor tipe-N yang memiliki kebanyakan Elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe-P yang memiliki kebanyakan Hole.

Lapisan semikonduktor tipe-N adalah Katoda, sedangkan lapisan semikonduktor tipe-P adalah Anoda.

Saat Photodiode terkena cahaya, Foton partikel terkecil cahaya akan menembus lapisan semikonduktor tipe-N dan memasuki lapisan semikonduktor tipe-P.

Foton-foton tersebut kemudian akan bertabrakan dengan Elektron-elektron yang terkait, sehingga Elektron tersebut terpisah dari intinya dan menyebabkan terjadinya Hole.

Elektron terpisah akibat tabrakan dan berada dekat persimpangan PN (PN-junction) akan menyebrangi persimpangan tersebut ke wilayah semikonduktor tipe-N.

PN (PN-junction) akan menyeberangi persimpangan tersebut ke wilayah semikonduktor tipe-N.

Hasilnya, Elektron akan bertambah di sisi semikonduktor N sedangkan sisi semikonduktor P akan kelebihan Hole. Pemisahan muatan positif dan negatif ini menyebabkan perbedaan potensial pada persimpangan PN.

Ketika kita hubungkan sebuah beban ataupun kabel ke Katoda (sisi semikonduktor N) dan Anoda (sisi semikonduktor P).

Elektron akan mengalir melalui beban atau kabel tersebut dari Katoda ke Anoda atau biasanya kita sebut sebagai aliran arus listrik.

Baca Juga : Pengertian Dioda Varactor, Prinsip Kerja, Bentuk dan Simbol, Karakteristik dan Spesifikasinya

Pengoperasian Photodiode

Terdapat dua model pengoperasian pada Photodiode, yaitu dengan model Photovoltaic dan model Photoconductive.

1. Model Photovoltaic

Seperti Sel Surya (Solar Sel), Photodiode juga dapat menghasilkan tegangan yang dapat diukur.

Namun tegangan dan arus listrik yang dihasilkannya sangat kecil dan tidak cukup untuk menyala sebuah lampu maupun perangkat elektronika.

Berikut ini contoh rangkaian photodioda yang dikerjakan pada mode Photovoltaik:

Rangkaian Mode Photovoltaik
nulils-ilmu.com

2. Model Photoconductive

Karena tidak dapat menghasilkan arus listrik yang cukup untuk kebutuhan rangkaian elektronika.

Maka biasanya Photodiode digabungkan dengan sumber tegangan yang dipasangkan secara bias terbalik (Reversed Biased Voltage).

Model Photoconductive ini menggunakan Sumber tegangan lain sebagai penggerak beban atau rangkaian Elektronika.

Sedangkan Photodiode sendiri berfungsi sebagai Saklar (Switch) yang mengalirkan arus listrik ketika dikenakan cahaya.

Berikut ini contoh rangkaian photodioda yang dikerjakan pada mode Photoconductive:

Rangkaian Mode Photoconductive
nulils-ilmu.com

Demikianlah penjelasan mengenai Pengertian Photodiode, Cara kerja, Bahan pembuatannya dan mode pengoperasiannya.

Semoga dengan adanya artikel ini dapat menambah wawasan kita semua. Semoga bermanfaat.

Leave a Reply