4.2 DIOD SEMIKONDUKTOR

FIZIK T5

4.2 DIOD SEMIKONDUKTOR

DISEDIAKAN OLEH : PN. SUHANA ROSELI

Author : Khairi

SEMIKONDUKTOR

❑ Konduktor – bahan yang mempunyai rintangan rendah
contoh : kumprum,besi,aluminium

❑ Penebat – bahan yang mempunyai rintangan tinggi
contoh : kaca,getah,kayu

❑ Semikonduktor – bahan yang mempunyai rintangan diantara
konduktor dan penebat
contoh : silikon,germanium,plumbum,sulfida

Konduktor mempunyai bilangan elektron bebas yang besar
Manakala penebat tidak mempunyai elektron bebas.
Kehadiran elektron bebas membolehkan arus mengalir
dalam konduktor

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

SEMIKONDUKTOR

PENDOPAN

Proses menambahkan suatu kuantiti kecil atom
bendasing ke dalam bahan semikonduktor

Atom bendasing mestilah mempunyai saiz hampir sama
dengan saiz atom bahan semikonduktor

Proses pendopan akan menghasilkan :
1. Semikonduktor jenis-p
2. Semikonduktor jenis-n

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-n

Dalam penghasilan semikonduktor jenis-n.
Bahan semikonduktor akan didopkan dengan
unsur-unsur yang mempunyai 5 elektron valen

Unsur-unsur pentavalen adalah seperti arsenik (As),
fosforus (P) dan antimoni (Sb)

P
Atom fosforus

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-n

Si Si Si

P

Si Si Si Atom bendasing
pentavalen,fosforus

Si Si Si
Bahan semikonduktor,silikon

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-n

Si Si Si
Lebihan
elektron bebas

Si P Si

Si Si Si

Oleh kerana terdapatnya lebihan elektron,maka

pembawa cas majoriti dalam semikonduktor jenis-n

ialah elektron CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-p

Dalam penghasilan semikonduktor jenis-p.Bahan semikonduktor
akan didopkan dengan unsur-unsur yang mempunyai
3 elektron valen
Unsur trivalen ialah seperti boron (B), indium (In) dan
Galium (Ga)

B

Atom Boron

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-p

Si Si Si

B

Si Si Si Atom bendasing
trivalen,boron

Si Si Si
Bahan semikonduktor,silikon

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN SEMIKONDUKTOR JENIS-p

Si Si Si
Lohong terhasil

Si B Si

Si Si Si

Oleh kerana lohong terhasil,maka pembawa cas majoriti
dalam semikonduktor jenis-p ialah lohong.
Lohong bercas positif

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
DIOD SEMIKONDUKTOR

❑ Diod diperbuat daripada bahan
semikonduktor

❑ Diod dihasilkan dengan
mencantumkan
semikonduktor jenis-p dengan
semikonduktor jenis-n

❑ Diod hanya membenarkan arus
mengalir dalam satu arah

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PENGHASILAN DIOD SEMIKONDUKTOR

Diod dihasilkan dengan mencantumkan
semikonduktor jenis-p dengan
semikonduktor jenis-n

pn

pn
diod

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
DIOD SEMIKONDUKTOR

Simpang p-n

Anod (+) pn Katod (-)
Lapisan susutan

Anod (+) Katod (-)

SIMBOL

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
DIOD SEMIKONDUKTOR

Simpang p-n

Anod (+) pn Katod (-)
Lapisan susutan

Anod (+) Katod (-)

SIMBOL

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PRINSIP KERJA DIOD

Diod berfungsi berdasarkan 2 keadaan:
PINCANG DEPAN
PINCANG SONGSANG / BELAKANG

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG DEPAN

Lapisan susutan nipis

pn mentol
P ke Positif
CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi
+

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG DEPAN

mentol

P ke Positif

+

Arus boleh mengalir,mentol menyala

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG DEPAN

mentol

P ke Positif

+

Arus boleh mengalir,mentol menyala

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR

Sambungan secara pincang depan membolehkan
arus mengalir melalui diod

pn

pn

mentol mentol

+-

Arus mengalir,mentol menyala

Arus boleh mengalir melalui diod kerana
lapisan susutan yang nipis

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG SONGSANG

Lapisan susutan tebal

p n mentol
P ke Negatif
CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi
-

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG SONGSANG

mentol

P ke Negatif

-

Arus tidak boleh mengalir,mentol tidak menyala

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR
PINCANG SONGSANG

mentol

P ke Negatif

-

Arus tidak boleh mengalir,mentol tidak menyala

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

DIOD SEMIKONDUKTOR

Tiada arus mengalir melalui diod dalam
sambungan secara pincang songsang

np mentol np
+-
mentol

Tiada arus mengalir,mentol tidak menyala

Arus tidak boleh mengalir melalui diod kerana
lapisan susutan yang tebal

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SEMIKONDUKTOR

LATIHAN

Si B Si

Si

Namakan jenis semikonduktor yang ditunjukkan.
Semikonduktor jenis-p

Nyatakan pembawa cas majoriti dalam semikonduktor yang ditunjukkan.
Lohong

Namakan dua unsur yang boleh menggantikan unsur B.

Galium dan indium

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

LATIHAN SEMIKONDUKTOR
Si P Si

Si

Namakan jenis semikonduktor yang ditunjukkan.
Semikonduktor jenis-n

Nyatakan pembawa cas majoriti dalam semikonduktor yang ditunjukkan.
Elektron

Namakan dua unsur yang boleh menggantikan unsur P.
Antimoni dan fosforus

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

LATIHAN SEMIKONDUKTOR

Diod

Mentol

+-

Bateri

Apakah yang berlaku kepada mentol ?
Menyala

Berikan sebab bagi jawapan anda.
Arus boleh mengalir melalui mentol

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

LATIHAN SEMIKONDUKTOR

Diod

Mentol

+-

Bateri

Apakah yang berlaku kepada mentol ?
Tidak menyala

Berikan sebab bagi jawapan anda.
Arus tidak boleh mengalir melalui mentol diod

Namakan jenis sambungan diod dalam litar.
Pincang songsang

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

LATIHAN SEMIKONDUKTOR

Diod

Mentol

+-

Bateri

Mentol dalam rajah tidak menyala.Mengapa ?
Diod dalam keadaan pincang songsang
Arus tidak boleh mengalir melalui diod

Cadangkan satu cara bagi membolehkan mentol menyala.

Songsangkan kutub bateri

atau songsangkan terminal diod

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

LATIHAN SEMIKONDUKTOR

Mentol

Nyatakan sambungan diod dalam litar.
Pincang depan

Apakah yang berlaku kepada mentol ?
Menyala

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Apakah fungsi diod ?

A. Sebagai amplifier arus
B. Sebagai suis automatik
C. Menyimpan cas elektrik
D. Membenarkan arus mengalir dalam satu arah

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Proses memasukkan unsur trivalen ke dalam hablur silikon tulen
dikenali sebagai

A. Pendopan
B. Pendermaan
C. Pemancaran
D. Pengutuban

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Manakah antara pasangan atom bendasing berikut boleh digunakan
dalam menghasilkan semikonduktor jenis-n apabila didopkan
ke dalam bahan semikonduktor ?

A. Boron dan fosforus
B. Arsenik dan antimoni
C. Indium dan galium
D. Antimoni dan galium

Nash Anti Photo
Pi Borong Gandum India

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Mentol manakah akan menyala apabila suis ditutup ?

A. Z sahaja Arus tidak boleh mengalir melalui X

B. X dan Y sahaja kerana diod pincang songsang

C. Y dan Z sahaja Y tiada kesan daripada diode
Arus boleh mengalir melalui Z
D. X,Y dan Z
kerana diod pincang depan

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Mentol tidak menyala.Apakah yang perlu dilakukan bagi
membolehkan mentol menyala ?

A. Tukar dengan mentol baru
B. Tambah bilangan sel kering
C. Songsangkan sambungan diod
D. Sambung perintang secara selari dengan mentol

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Bentuk gelombang manakah terhasil apabila melepasi diod ?

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Rajah 1 Rajah 2

Nyatakan perbezaan sambungan diod.
Diod dalam Rajah 1 disambung secara pincang songsang.

Diod dalam Rajah 2 disambung secara pincang depan.

CIKGU SUAuHthoAr :NKhAairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Rajah 1 Rajah 2

Nyatakan perbezaan bacaan ammeter.
Bacaan ammeter dalam rajah 1 lebih kecil daripada rajah 2

Nyatakan dua sebab mengapa bacaan ammeter berbeza.

Tiada arus mengalir dalam rajah 1

Lapisan susutan dalam rajah 1 lebih tebal

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Rajah 1 Rajah 2

Nyatakan fungsi diod.

Membenarkan arus mengalir dalam satu arah sahaja.

Namakan contoh bahan semikonduktor.
Silikon atau Germanium

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

FUNGSI

Menukar arus ulang alik(au) kepada arus terus(at)

Diod digunakan bagi membina rektifier

Terdapat 2 jenis rektifier :
1. Rektifier separuh gelombang
2. Rektifier penuh gelombang

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI SEPARUH GELOMBANG

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI SEPARUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran pertama arus
Arus boleh mengalir melalui diod
kerana diod pincang depan

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

REKTIFIKASI SEPARUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran kedua arus
Arus tidak boleh mengalir melalui diod
kerana diod pincang songsang

Beban,R

au

Tiada paparan pada OSK

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI SEPARUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran ketiga arus
Arus boleh mengalir melalui diod
kerana diod pincang depan

Beban,R

au

Bentuk separuh gelombang terhasil

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI PENUH GELOMBANG

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI PENUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran pertama arus

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI PENUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran kedua arus
Arah arus sama dengan pada
separuh kitaran pertama

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER
REKTIFIKASI PENUH GELOMBANG

Pada separuh kitara ketiga arus
Arah arus sama dengan pada
separuh kitaran kedua

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

REKTIFIKASI PENUH GELOMBANG

Pada separuh kitaran ke empat arus
Arah arus sama dengan pada
separuh kitaran ketiga

Beban,R

au

Bentuk penuh gelombang terhasil CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

LATIHAN

Lukiskan bentuk gelombang
rektifikasi yang boleh dilihat
pada OSK

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

LATIHAN

Lukiskan bentuk gelombang
rektifikasi yang terhasil pada
OSK

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

REKTIFIER

LATIHAN

Lukiskan bentuk gelombang
rektifikasi yang dihasilkan
oleh rektifier

Beban,R

au

CIKGU SUHANA
Author : Khairi