Cara Buat Laser Dioda [PDF]

Citation preview

Cara buat laser dioda hallo kawan-kawan pada kesempatan kali ini saya akan memposting tutorial tentang membuat laser pembakar dari DVD rw bekas bahanbahannya adalah senter,DVD Rw ,Solder,dan Timah ingat laser pembakar ini berbahaya jauhkan dari jangkauan anak-anak dan jangan mengarahkannya kepada manusia dan hewan oke ??? ingat perbuatan kita harus di pertanggung jawabkan ,contoh laser ini berbahaya lihat pada gambar berikut.



Oke, langsung mulai aja !!! pertama a bongkar dvd RW bekas kita



lalu kita ambil optic yg berada di tengah-tengah.



lalu kita lepas kan optic dari tempatnya.



setelah di lepaskan bentuknya akan seperti gambar dibawah ini.



lalu setelah dilepas kita harus mengetahui mana positiv dan negatifnya gambar dibawah ini akan menjelaskan ,ingat kaki yg akan kita gunakan hanya kaki positiv dan kaki negatif.



lalu selanjutnya kita buka senter seperti gambar dibawah ini.



lalu selanjutnya kita masukan optical tadi ke senter yang telah kita buka ingat kutub positi dan negatif sudah disambungkan persis seperti lampu senter sebelumya positif dari optical kita sambungkan ke positif batre begitu juga dengan negatif optical ke negativ batre.



lalu kita tutup senter kita dan optical sudah berada pada posisinya.



kita masukan batre 3volt = 1,5volt x 2.



dan selesai laser pembakar kita ,sekarang tingal kita tes/uji OK!.



MAKALAH DIODA LASER BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyear ah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau t egangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak meni mbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Ketikan suatu sambungan dibentuk dar i bahan semikonduktor tipe-P dan tipe-N, perangkat yang dihasilkan disebut diode. Ko mponen ini memberikan resistansi sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah d an resistansi yang sangat tinggi terhadap aliran arus pada arah yang berlawanan. Kara kteristik ini memungkinkan dioda untuk memberikan tanggapan yang berbeda sesuai a rah arus yang mengalir di dalamnya. Dioda sebagai salah satu komponen aktif juga sangat populer digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. A da beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (H alf-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pem otong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier). Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu si si adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N. Dioda-dioda seringkali dikelompokkan menjadi jenis sinyal dan jenis rectifierny a sesuai dengan bidang aplikasi utamanya. Diode sinyal membutuhkan karakteristik bi as maju yang jatuh tegangan maju yang rendah. Diode sinyal membutuhkan karakteris tik bias maju yang konsisten dengan jatuh tegangan maju yang rendah. Dioda rectifier harus dapat menangani tegangan balik yang tinggi dan tegangan maju yang besar. Dala m praktikum ini, kita akan mengukur tegangan dari sebuah dioda yaitu dioda IN 4007 dan menggambarkan kurva yang dihasilkan dan membandingkannya apakah sama den gan kurva yang kita pelajari di teori. Tujuan Untuk mengetahui dan menjelaskan kara



kteristik statik dan kurva dioda Untuk mengetahui konstruksi penyusun dasar dioda U ntuk mengetahui sifat dioda dan prinsip kerja dioda sebagai penyearah Untuk mengeta hui dan menjelaskan terjadinya bias maju dan bias mundur pada dioda Untuk mengeta hui aplikasi dari dioda Untuk mengetahui dan menjelaskan jenis-jenis dioda BAB II DASAR TEORI Dioda yang disingkat dengan lambang D ialah suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor yang saling dipertemukan. Dioda mempunyai dua e lektroda; bahan positifnya disebut Anoda sedangkan bahan negatif disebut Katoda. Jik a dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan, maka akan didapat sambungan P-N (pn junction) yang dikenal sebagai dioda. Pada pembuatannya memang materiap tipe P d an tipe N bukan disambung secara harpiah, melainkan dari satu bahan (monolitic) den gan memberi doping (impurity material) yang berbeda. Dioda akan hanya dapat menga lirkan arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifi er). Dioda, Zener, dan LED. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Salah satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Deng an struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N. Dalam rangkaian eletronika, adanya dioda yang bertipe DUS atau DUG, hal ini menunjukkan masing-masing Dioda Universal Silikon atau Germanium. Dioda yang bertipe DUS dian taranya adalah: BA127, BA217, BA218, BA211, BA222, BA317, BA318, BAX13, BAY61, 1N914, 1N4148. Dan beberapa dioda yang bertipe DUG adalah: OA85, OA91, AA116. Dioda ini banyak jenisnya: 1. Dioda Germanium yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Germanium 2. Dioda Silikon yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Silikon 3. Dioda Selenium yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Silenium 4. Dioda Zener yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Zener dan banyak digunakan dalam rangkaian Catu Daya sebagai Stabilisator. 5. Dioda Cahaya atau sering disebut LED. LED yang merupakan singkatan dari Light Emi ting Dioda yaitu: Dioda yang terbuat dari bahan Ga (Galium), As dan Fosfor yang dapa t mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Stru kturnya sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerj ang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. L ED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cah aya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah galium, arsenic, dan phosporus. J enis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak adalah warna merah, kuning, dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bsia dihasilkan, namun aka n menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu dipe rhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (Chasing) LE D dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong. Sifat dari LED yaitu: ia akan mengemisi cahaya, jika memperoleh tegangan panj ar maju. Dan tidak tahan terhadap tegangan tinggi, hanya kira-kira 1,5-20 Volt. (Efvy Zamirda Zam, 2002) Walaupun sambungan pn dapat digunakan di dalam banyak cara, namun pada dasarnya sebuah sambungan pn adalah sebuah pelurus (rectifier). Yakni, j ika anda menghubungkannya melalui terminal-terminal sebuah aki, maka arus (bebera



pa pikometer) di dalam rangkaian tersebut akan sangat jauh lebih kecil untuk satu pola ritas hubungan aki itu daripada untuk polaritas lainnya. 6. Dioda laser adalah sejenis dioda di mana media aktifnya menggunakan sebuah semikond uktor persimpangan p-n yang mirip dengan yang terdapat pada diode pemancar cahay a. Dioda laser kadang juga disingkat LD atau ILD.



Dioda laser baru ditemukan pada akhir abad ini oleh ilmuwan Universitas Harvard. Pri nsip kerja diode ini sama seperti diode lainnya yaitu melalui sirkuit dari rangkaian elek tronika, yang terdiri dari jenis p dan n. Pada kedua jenis ini sering dihasilkan 2 teganga n, yaitu: 1. biased forward, arus dihasilkan searah dengan nilai 0,707 utk pembagian v puncak, bentu k gelombang di atas ( + ). 2. backforward biased, ini merupakan tegangan berbalik yang dapat merusak suatu kompo nen elektronika. Bahan dan Pembuatan Dioda Laser Biru Laser biru sangat sulit didapat, karena sistem semikonduktoryang tepat sulit dite mukan.Pembawa muatan dari berbagai lapisan harus cocok, agar energi yang dilepask an memilikipanjang gelombang yang diinginkan. Banyak percobaan gagal dilakukan k arena materialmemiliki struktur yang berbeda, sehingga tidak cocok satu sama lain. Be rbagai kombinasitelah dicoba selama dua dasawarsa penelitian dan tidak dapat diguna kan. Kebanyakan peneliti menggunakan kombinasi Zn-Se (zinc-selenium) dan kombina si semikonduktor serupa. Kombinasi tersebut tampaknya memberi harapan, tetapi dala m prakteknya sulit karena mudah hancur dan peka terhadap panas. Namun, dengan ba han ini, Sony berhasil menciptakan prototipe laser biru dan pada tahun 1995 telah mencapai 'us ia' terlama 400 jam. Kerusakan dalam struktur kristal yang tak dapat diperbaiki menghalangi peningk atan usia laser. Saat ini, di perusahaan Nichia Chemical Jepang, sekelompok peneliti di kepalai fisikawan Shuji Nakamura bereksperimen dengan galium-nitrit yang sebenarny a pernah dinyatakan gagal hingga Nakamura pada tahun 1995 melihat kilatan cahaya b iru pertama. Dengan itu penelitian laser biru benar-benar dimulai. Orang tidak hanya t ahu bahwa hal itu bisa dilakukan, tetapi juga tahu bagaimana caranya—setidaknya sec ara prinsip. Meskipun demikian, Nichia tetap terdepan. Sony, Fujitsu, NEC, Toshiba, Pi oneer, dan Matsushita di Jepang serta Xerox atau Cree di AS tidak dapat menyusulnya dengan biaya dan upaya penelitian yang besar sekali pun. Nichia telah mampu meningk



atkan usia laser birunya hingga 10.000 jam, tetapi dengan itu hanya serangkaian komp onen sangat mahal yang dapat diproduksi. Di Eropa, para peneliti akan sangat senang jika telah mencapai sejauh itu, walaup un semua partisipan cukup puas dengan hasil yang telah dicapai sekarang ini. Pada tah un 1999, setahun setelah proyek bersama dimulai, laser biru telah berhasil memancar w alaupun masih terputus-putus. Awal 2001, Dari sebuah wafel berukuran 2 inci dapat di buat 10.000 dioda laser, lihat Gambar (12). Fraunhofer Institut di Freiburg dan Univers itas Stuttgart menyumbang teknik pengolahan material yang menentukan. Karena gali um-nitrit tidak tersedia sebagai monokristalin berukuran besar, silicium-karbit (SiC) di guna-kan sebagai lapisan dasar. Di atasnya dibuat semikonduktor secara terarah lapis demi lapis. Metodanya semakin dipercanggih, hingga mencapai fase gas logamorganik yang kini umum digunakan. Karena struktur kristal silicium-karbit dan galiumnitrit tidak se penuhnya cocok satu sama lain, terjadi kesalahan struktur dan pergeseran yang mengh ancurkan hasilnya. Wafel di atas substrat silicium-karbit dibuat dalam proses dengan b anyak tahap. Cahaya biru dihasilkan dalam lapisan tipis galium-indium-nitrit (GaInN). Untuk waktu yang lama, mewujudkan material penghantar positif dalam sistem ini tam paknya masih merupakan masalah. Akhirnya, proses berhasil dilakukan dengan penam bahan atom magnesium sebagai pembawa muatan bebas. Namun, untuk itu dibutuhka n magnesium dalam jumlah besar agar dapat mem-pengaruhi karakter material lainny a. Bila wafel dengan semua lapisannya selesai dibuat, tidak berarti semua masalah terat asi. Karena silicium-karbit merupakan material kedua terkeras setelah intan, sulit untu k memotongnya dalam ukuran dioda. Dari wafel yang bulat dipotong-potong berbentuk balok yang masing-masing me mbentuk sederet chip dioda, Dalam fase ini sudah dapat diuji, apakah dioda dapat mem ancarkan cahaya ketika diberi tegangan atau tidak. Awalnya dibutuhkan tegangan 40 v olt untuk mengeluarkan sinar laser. Sekarang dengan daya di bawah 1 watt sudah cuku p. Panas yang dihasilkan merupakan masalah terbesar yang belum teratasi, apalagi ko mponen akan lebih cepat rusak akibat panas. Cara Kerja Dioda Laser Biru Lapisan-lapisan pada dioda laser. Karena material yang tidak terlalu cocok harus dikombinasikan untuk menghasil kan laser biru, pembuatan wafel untuk laser biru jauh lebih rumit dibandingkan untuk laser lainnya. Prinsipnya: Pembawa muatan positif (hole) dari lapisan penghantar p da n pembawa muatan negatif (elektron) dari lapisan penghantar n harus digabungkan me njadi atom netral ketika diberi tegangan listrik. Akibat pemberian tegangan ini, energi berbentuk foton akan dilepaskan dalam zona aktif dan dipancarkan sebagai cahaya. La pisan pembungkus dengan pembawa muatan positif Penghantar gelombang, termasuk zona aktif tempat cahaya terbentuk Lapisan pembungkus dengan elektron bebas sebag ai pembawa muatan negatif Substrat silicium-karbit sebagai lapisan dasar Konektor lis trik. Aplikasi Dioda Laser Biru Aplikasi laser biru akan sangat bervariasi. Dr. Norbert Stath, Direktur Innovatio ns



Management di Osram Semiconductors sudah berbicara tentang sebuah era baru: “Ab ad yang lalu adalah abad elektron. Abad ini akan menjadi abad foton.” Berikut ini akan di tinjau beberapa aplikasi dari laser biru yang memberikan peningkatan perfomance dari aplikasi sebelumnya : 1. CD/DVD Baik CD maupun DVD menggunakan sinar laser sebagai alat menulis dan memba canya, sinar laser digunakan karena kecerahannya yang tinggi (hal ini disebabkan diam eter sinar dan sudut penyebaran yang kecil serta koherensi yang tinggi) sehingga memil iki intensitas yang besar, sifat ini digunakan untuk menulis/membakar CD/DVD, sedan gkan sifat sinarnya yang terarah (hal ini disebabkan karena emisi terangsang pada lase r berarah sama seperti cahaya pemicu dan penguatan resonator hanya pada satu arah) digunakan untuk pembacaan CD/DVD. Data (‘pits’) pada media CD dan DVD , diperbesar di bawah mikroskop. 2. Printer Sejak lama Xerox mengembangkan laser kompak untuk printer. Laser biru akan mencetak titik setengah kali lebih kecil dibandingkan yang dibuat oleh printer laser infra-merah. “Dengan mengganti teknologi laser, resolusi standar 600 dpi (dot per 20 inch) dapat dengan mudah ditingkatkan menjadi 1.200 dpi,” demikian menurut Ross Bringans, Direktur Lab untuk Material Elektronik di PARC. Printer on monochip. 3. TV Laser TV laser, yang prototipe pertamanya telah ditampilkan hampir 10 tahun lalu. Na mun, karena perangkatnya besar dan mahal, TV laser hanya dapat digunakan untuk pe nerapan khusus. Dioda laser yang memiliki kinerja lebih tinggi untuk ‘mengangkut’ se mua warna dasar, suatu hari akan hadir sebagai perangkat laser di rumah-rumah. Mun gkin sebagai pesawat TV atau proyektor video. TV Laser, Laser semikonduktor akan mampu membuat terobosan bagi TV laser, dan m embuat penembak laser tahun 90-an menjadi terlalu besar.