Perangkat Semikonduktor - Diode Varactor
Ini adalah dioda sambungan PN khusus dengan konsentrasi pengotor yang tidak konsisten dalam bahan PN-nya. Dalam dioda PN junction normal, kotoran doping biasanya tersebar merata di seluruh material. Dioda varactor diolah dengan sejumlah kecil pengotor di dekat persimpangan dan konsentrasi pengotor meningkat menjauh dari persimpangan.
Pada dioda junction konvensional, daerah penipisan merupakan daerah yang memisahkan material P dan N. Daerah penipisan dikembangkan di awal saat persimpangan pertama kali terbentuk. Tidak ada pembawa arus di wilayah ini sehingga wilayah penipisan bertindak sebagai media dielektrik atau isolator.
Material tipe-P dengan lubang sebagai pembawa mayoritas dan material tipe N dengan elektron sebagai pembawa mayoritas sekarang bertindak sebagai pelat bermuatan. Jadi dioda dapat dianggap sebagai kapasitor dengan pelat muatan berlawanan tipe N dan P dan daerah penipisan bertindak sebagai dielektrik. Seperti yang kita ketahui, bahan P dan N, sebagai semikonduktor, dipisahkan oleh isolator daerah penipisan.
Dioda yang dirancang untuk merespons efek kapasitansi di bawah bias balik disebut varactors, varicap diodes, atau voltage-variable capacitors.
Gambar berikut menunjukkan simbol dioda Varactor.
Dioda varactor biasanya dioperasikan dalam kondisi bias balik. Ketika bias balik meningkat, lebar daerah penipisan juga meningkat sehingga menghasilkan lebih sedikit kapasitansi. Ini berarti ketika bias balik berkurang, peningkatan kapasitansi yang sesuai dapat dilihat. Dengan demikian, kapasitansi dioda bervariasi berbanding terbalik dengan tegangan bias. Biasanya ini tidak linier. Ini dioperasikan antara nol dan tegangan rusaknya terbalik.
Kapasitansi dioda Varactor dinyatakan sebagai -
$$ C_T = E \ frac {A} {W_d} $$
CT = Kapasitansi total sambungan
E = Izin bahan semikonduktor
A = Luas penampang persimpangan
Wd = Lebar lapisan penipisan
Dioda ini adalah variabel yang digunakan dalam aplikasi gelombang mikro. Dioda varactor juga digunakan dalam rangkaian resonansi di mana beberapa tingkat penyetelan tegangan atau kontrol frekuensi diperlukan. Dioda ini juga digunakan dalam Kontrol Frekuensi Otomatis (AFC) di penerima radio dan televisi FM.