Baca juga : Pengertian dan Penjelasan tentang Dioda Varactor

 

Photodioda merupakan sebuah jenis dioda semikonduktor yang digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik menggunakan efek fotolistrik, dimana foton diserap oleh bahan semikonduktor sehingga menghasilkan pasangan elektron-hol yang menciptakan arus listrik. Photodioda memiliki dua kaki terminal, yaitu anoda dan katoda. Anoda sebagai kaki positif dan katoda sebagai kaki negatif. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodiode yaitu cahaya matahari, sinar inframerah, cahay tampak, sinar ultra violet hingga sinar X. Oleh karena itu, photodioda banyak diaplikasikan ke berbagai perangkat elektronika dan listrik seperti sensor cahaya kamera, alat media, scanner barcode dan peralatan keamanan. 

 

Simbol Photodioda

 

Photodioda memiliki simbol berupa arah panah yang menunjukkan arah aliran arus listrik saat dioda diberi tegangan. Biasanya arus tersebut mengalir dari anoda ke katoda. Tanda cahaya pada photodioda ditunjukkan oleh tanda panah yang mengarah keluar dari ujung anoda. Tanda panah tersebut melambangkan bahwa photodioda mendeteksi cahaya yang masuk dan menghasilkan arus listrik sebagai respons terhadap cahaya yang jatuh pada permukaan detektor. 

 

Bahan - bahan Semikonduktor Photodioda

 

Bahan semikonduktor yang biasa digunakan sebagai bahan dasar photodioda yaitu Silikon (Si), Germanium (Ge), Indium Gallium Arsenide Phosphide (InGaAsP), Indium Gallium Arsenide (InGaAs). 

 

1. Silikon (Si)

 

Silikon yaitu bahan semikonduktor yang memiliki rentang kerja luas, mulai dari ultraviolet hingga inframerah. Silikon memiliki sensitivitas yang baik terhadap jarak 400 nm hingga 1000 nm.

 

2. Germanium (Ge) 

 

Germanium lebih responsive terhadap cahaya inframerah dan memiliki koefisien suhu yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan silikon. Germanium memiliki sensitivitas yang baik terhadap jarak 900 nm hingga 1600 nm.

 

3. Indium Gallium Arsenide (InGaAs)

 

InGaAs yaitu bahan semikonduktor yang memiliki respositivitas sangat baik terhadapat cahaya inframerah dan sering digunakan dalam komunikasi serat optik, aplikasi militer dan ilmu pengetahuan material. InGaAs memiliki sensitivitas yang baik terhadap jarak sekitar 1000 nm hingga 900 nm hingga 1700 nm.

 

4. Indium Gallium Arsenide Phosphide (InGaAsP)

 

InGaAsP yaitu bahan semikonduktor yang berfokus pada deteksi cahaya inframerah dan cahaya tampak. InGaAsP terdiri dari campuran beberapa elemen, seperti indium, gallium, arsenic dan phosphorus. InGaAsP memiliki sensitivitas yang baik terhadap jarak sekitar 1000 nm hingga 1350 nm.   

 

Baca juga : Pengertian dan Penjelasan tentang Dioda Varactor 

 

Cara Kerja Photodioda      

 

Photodioda terdiri dari satu lapisan tipis semikonduktor tipe N yang memiliki kebanyakan elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe P yang memiliki kebanyakan hole. Lapisan semikonduktor N adalah katoda dan lapisan ssemikonduktor P adalah anoda. Ketika photodioda terkena cahaya, foton akan menembus lapisan negatif dan memasuki lapisan lapisan semikonduktor positif. Foton-foton tersebut akan bertabrakan dengan elektron yang terikat, maka elektron tersebut akan terpisah dari intinya dan menyebabkan terjadinya lubang. 

 

Elektron terpisah akibat tabrakan dan berada dekat persimpangan PN Junction akan melalui persimpangan tersebut ke wilayah semikonduktor tipe N. Hasilnya yaitu elektron akan bertambah di sisi semikonduktor N, sedangkan semikonduktor P akan kelebihan lubang. Pemisahan muatan positif dan negatif tersebut menyebabkan perbedaan potensial pada persimpangan PN. Ketika Anda menghubungkan sebuah beban atau pun kabel ke katoda dan anoda, maka elektron akan mengalir melalui beban atau kabel tersebut dari katoda ke anoda atau yang biasa disebut sebagai aliran arus listrik.