Ruang Elektron

Setelah tegangan dioda melebihi tegangan lutut ( knee voltage ), arus dioda hanya ditahan oleh resistansi daerah p ( p region ) dan daerah n ( n region ). Jumlah resistansi daerah p dan daerah n tersebut disebut sebagai resistansi bulk . Resistansi bulk  dapat dihitung dengan persamaan berikut. $$R_{B} = R_{P} + R_{N}$$ R P adalah resistansi daerah p dan R N adalah resistansi daerah N. Umumnya, resistansi bulk  kurang dari 1  Ω . Referensi: Malvino, A., & Bates, D. (2016). Electronic Principles . New York: McGraw-Hill.

Tegangan lutut ( knee voltage ) adalah tegangan dimana arus mulai meningkat dengan cepat. Tegangan lutut disebut juga sebagai potensial perintang ( barrier potential ). Analisis rangkaian dioda umumnya digunakan untuk mengetahui tegangan dioda lebih atau kurang dari tegangan lutut. Jika tegangan dioda lebih dari tegangan lutut, dioda dapat menghantarkan arus dengan baik. Jika tegangan dioda kurang dari tegangan lutut, dioda tidak dapat menghantarkan arus dengan baik.  Tegangan lutut dioda silikon adalah sekitar 0,7 V  dan tegangan lutut dioda germanium adalah sekitar 0,3 V. Referensi: Malvino, A., & Bates, D. (2016). Electronic Principles . New York: McGraw-Hill.

Dalam menganalisis rangkaian dioda terdapat 3 pendekatan dioda yang dapat digunakan,  yaitu dioda ideal , pendekatan dioda kedua , dan pendekatan dioda ketiga . Dioda Ideal Dioda ideal adalah pendekatan dioda yang paling sederhana. Pada kondisi bias maju ( forward bias ), dioda ideal beroperasi seperti konduktor sempurna dimana resistansinya bernilai nol sehingga arus mengalir melalui dioda. Pada kondisi bias mundur ( reverse bias ), dioda ideal beroperasi seperti isolator sempurna dimana resistansinya bernilai tidak terhingga sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Kurva tegangan-arus dioda ideal dan rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 (a) Kurva Tegangan-Arus Dioda Ideal (b) Rangkaian Ekivalen Dioda Ideal Pendekatan Dioda Kedua Pendekatan dioda kedua memperhitungkan tegangan lutut ( knee voltage ) dioda. Pada kondisi bias maju, arus akan mengalir melalui dioda saat tegangan dioda melebihi tegangan lutut. Pada kondisi bias mundur, tidak ada aru

Semikonduktor dapat didoping untuk menambah jumlah elektron bebas atau jumlah  hole . Semikonduktor yang didoping dapat dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu semikonduktor tipe-P dan semikonduktor tipe-N. Semikonduktor Tipe-P Pada semikonduktor tipe-P, jumlah hole  lebih banyak dibandingkan jumlah elektron bebas sehingga hole  disebut sebagai pembawa mayoritas ( majority carrier ) dan elektron bebas disebut sebagai pembawa minoritas ( minority carrier ).  Contoh semikonduktor tipe-P adalah silikon yang didoping dengan impuritas trivalen ( trivalent impurity ). Gambar 1 Semikonduktor Tipe-P Semikonduktor Tipe-N Pada semikonduktor tipe-N, jumlah   hole lebih sedikit dibandingkan  jumlah elektron bebas sehingga hole   disebut sebagai pembawa minoritas  dan elektron bebas disebut sebagai pembawa mayoritas .  Contoh semikonduktor tipe-N adalah silikon yang didoping dengan impuritas pentavalen ( pentavalent impurity ). Gambar 2 Semikonduktor Tipe-N Referensi: Malvino, A., & Bates, D.