Pengertian Photodiode (Dioda Foto) dan Prinsip kerjanya – Photodiode atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Dioda Foto yaitu komponen Elektronika yang sanggup mengubah cahaya menjadi arus listrik. Dioda Foto merupakan komponen aktif yang terbuat dari materi semikonduktor dan tergolong dalam keluarga Dioda. Seperti Dioda pada umumnya, Photodiode atau Dioda Foto ini mempunyai dua kaki terminal yaitu kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda, namun Dioda Foto mempunyai Lensa dan Filter Optik yang terpasang dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.
Cahaya yang sanggup dideteksi oleh Dioda Foto diantaranya menyerupai Cahaya Matahari, Cahaya Tampak, Sinar Inframerah, Sinar Ultra-violet sampai sinar X. Oleh alasannya yaitu itu, Photodiode atau Dioda Foto yang sanggup mendeteksi banyak sekali Cahaya ini telah banyak diaplikasikan ke banyak sekali perangkat Elektronika dan listrik menyerupai Penghitung Kendaraan, Sensor Cahaya Kamera, Alat-alat medis, Scanner Barcode dan peralatan keamanan.
Bahan-bahan Semikonduktor untuk Photodiode (Dioda Foto)
Bahan Semikonduktor yang biasanya dipakai sebagai materi dasar Photodiode yaitu 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 sampai 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)
Bentuk dan Simbol Photodiode (Dioda Foto)
Prinsip Kerja Photodiode (Dioda Foto)
Photodiode terdiri dari satu lapisan tipis semikonduktor tipe-N yang mempunyai kebanyakan elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe-P yang mempunyai kebanyakan hole. Lapisan semikonduktor tipe-N yaitu Katoda sedangkan lapisan semikonduktor tipe-P yaitu Anoda.
Saat Photodiode terkena cahaya, Foton yang merupakan 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 terikat sehingga elektron tersebut terpisah dari pada dasarnya dan menyebabkan terjadinya hole. Elektron terpisah jawaban gesekan dan berada bersahabat persimpangan 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 nyata 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 fatwa arus listrik.
Model Pengoperasian Photodiode (Dioda Foto)
Terdapat dua model pengoperasian pada Photodiode, yaitu dengan model Photovoltaic dan model Photoconductive.
1. Model Photovoltaic
Seperti Sel Surya (Solar Sel), Photodiode juga sanggup menghasilkan tegangan yang sanggup diukur. Namun tegangan dan arus listrik yang dihasilkannya sangat kecil dan tidak cukup untuk menyala sebuah lampu maupun perangkat elektronika.
Baca juga : Pengertian Sel Surya dan Prinsip kerjanya.
2. Model Photoconductive
Karena tidak sanggup 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 memakai Sumber tegangan lain sebagai pencetus beban atau rangkaian Elektronika, sedangkan Photodiode sendiri berfungsi sebagai Saklar (Switch) yang mengalirkan arus listrik dikala dikenakan cahaya.
Sumber https://teknikelektronika.com/