Dioda Tunnel adalah dioda P-N junction dengan konsentrasi tinggi (doping tinggi) pada masing-masing region serta memiliki daerah depletion region sangat sempit dengan rentang nano meter sehingga dengan tegangan dibawah tegangan barrier depletion layer, dioda tunnel dapat mengalirkan arus listrik (arus tunnel).
 |
| Gambar 1. Simbol dioda tunnel |
Prinsip kerja diode tunnel
Saat Diode Tunnel tidak diberi tegangan bias (Unbiased)
Saat Dioda Tunnel tidak diberi tegangan bias pada kedua ujung terminalnya, pita valensi dan pita konduksi akan overlap karena doping (konsentrasi) yang tinggi sehingga tidak ada arus tunnel yang mengalir. Gambar 2 menunjukan tidak ada arus tunnel yang mengalir.
Saat Diode Tunnel diberi bias maju (forward bias) dengan tegangan lebih kecil dari tegangan barrier, arus tunnel akan melewati barrier yang ditunjukan Gambar 3.
 |
| Gambar 2. Ilustrasi Dioda Tunnel tanpa bias |
Saat Diode Tunnel diberi bias maju (forward bias) dengan tegangan lebih kecil dari tegangan barrier, arus tunnel akan melewati barrier yang ditunjukan Gambar 3.
 |
| Gambar 3. Arus tunnel |
Saat diode tunnel diberi forward bias jauh dibawah tegangan barrier
Gambar 4 menunjukan jika dioda Tunnel diberi forward bias lebih kecil dibanding tegangan barrier maka arus Tunnel yang mengalir sangat rendah atau minimum. Hal tersebut terjadi karena daerah tipe P dan tipe N tidak berada pada posisi yang sejajar sehingga arus yang mengalir kecil.
 |
| Gambar 4. Arus Tunnel rendah |
Saat dioda tunnel diberi forward bias sedikit lebih besar tetapi masih di bawah tegangan barrier
Gambar 5 menunjukan elektron mengalir dari tipe N diberi forward bias semakin besar hingga tipe P dan tipe N tidak overlap atau sejajar. Hal ini menyebabkan arus tunnel menjadi maksimum.
 |
| Gambar 5. Arus Tunnel maksimum |
Saat diode Tunnel diberi forward bias lebih besar
Jika dioda Tunnel diberikan tegangan forward bias lebih besar dari pada tegangan barrier depletion layer maka maka pita konduksi dan pita valensi mulai terjadi overlap sehingga arus Tunnel mulai berkurang. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 6.
 |
| Gambar 6. Arus Tunnel minimum atau rendah |
Saat Diode Tunnel diberi forward bias jauh lebih besar
Jika Dioda Tunnel diberikan tegangan forward bias jauh lebih besar dari pada tegangan barrier depletion layer maka pita konduksi dan pita valensi tidak lagi overlap sehingga tidak ada arus Tunnel mengalir dan Dioda Tunnel bertingkahlaku seperti dioda PN-junction biasa.
 |
| Gambar 7. Tidak ada arus Tunnel |
Keunggulan Dioda Tunnel :
Dapat dioperasikan untuk kecepatan tinggi.
Konsumsi daya rendah.
Low noise.
Kegunaan Dioda Tunnel :
Digunakan sebagai logic memory storage device.
Digunakan sebagai ultra high-speed switch.
Gigunakan pada rangkaian oscillator relaksasi.
EoF
