6
Gambar 9 Skema deposisi CBD
3.3.3 Karakterisasi lapisan tipis CdS
Agar ketebalan lapisan yang dihasilkan sesuai
dengan yang
diinginkan untuk
membuat field effect transistor FET, maka perlu dilakukan optimasi dalam proses
deposisi. Optimasi yang harus dilakukan pada kondisi deposisi, meliputi konsentrasi larutan-
larutan yang digunakan, suhu deposisi dan waktu deposisi. Optimasi dalam hal suhu
dapat menentukan struktur dan sifat lapisan CdS yang terbentuk. Sedangkan, waktu
deposisi
ditujukan untuk
mendapatkan ketebalan lapisan CdS yang dihasilkan.
Sampel-sampel lapisan tipis CdS yang berhasil ditumbuhkan dengan metode CBD
selanjutnya dikarakterisasi
dengan spektroskopi
UV-Vis. Uji
Spektroskopi UV-VIS ditujukan untuk mengetahui sifat
optik lapisan CdS yaitu menentukan nilai celah energinya.
Sifat Optik lapisan tipis CdS yang dibuat dengan metode CBD diukur pada
suhu ruang
dengan menggunakan
Spektrofotometer UV-VIS dengan range panjang gelombang 200-1000 nm.
3.3.4 Pembuatan sensor FET
Pembuatan sensor FET dilakukan dengan membuat lapisan tipis SiO
2
di atas lapisan Si tipe-p sebagai bahan dielektriknya. Lapisan
dielektrik tersebut kemudian dilapisi dengan CdS
sebagai bahan
aktifnya. Untuk
mengkarakterisasi sensor
FET maka
dilakukan pemasangan kontak prototipe
sensor FET seperti pada Gambar 10. Lapisan CdS merupakan bagian paling
penting pada sensor FET. Metode yang digunakan untuk membuat lapisan CdS yaitu
metode CBD chemical bath deposition.
Dengan menggunakan metode ini, diharapkan dapat menghasilkan lapisan CdS yang tipis.
Pemasangan kontak
dilakukan dengan
memberikan lapisan metal di atas lapisan aktif CdS. Pemasangan kontak metalisasi pada
lapisan CdS menggunakan logam emas. Metasisasi dilakukan di BATAN atau di ITB.
Lapisan metal tersebut digunakan untuk memudahkan dalam pemasangan pasta perak
pada lapisan CdS dan terbentuk kontak ohmik. Pada saat pemasangan kabel, pasta
perak akan merekatkan antar kontak emas dengan kabel.
3.3.5 Karakterisasi I-V sensor FET
Karakterisasi FET dilakukan dengan cara menghubungkan piranti FET. Kontak
gate dihubungkan dengan tegangan dari power supply sebesar 0 V, 2 V, 4 V, 8 V,
10 V. Pada setiap tegangan gate V
g
yang digunakan arus drain I
d
diukur dengan menggunakan Keithley 2400 dengan tegangan
drain V
d
yang digunakan bervariasi dari 0 sampai 10 volt.
Karakteristik I-V FET divariasikan terhadap kondisi terang dan gelap. Kondisi
awal sensor dikarakterisasi saat keadaan gelap dengan tegangan gate 0 V, kemudian diberi
cahaya pada
sensor tersebut.
Kondisi selanjutnya, sensor diberi tegangan gate 5 V
dalam keadaan gelap, setelah itu diberikan cahaya dengan intensitas yang sama seperti
pada kondisi yang pertama.
Gambar 10 Struktur piranti field effect
transistor FET berbasis
CdS
Gambar 11 Rangkaian karakterisasi I-V FET Hotplate Stirrer
Termometer
Substrat Stirrer
Larutan deposisi
Air
Cadmium Sulfide
SiO
2
Silikon tipe-p
Kontak Source
Kontak Drain
Kontak Gate
7
3.3.6 Pengujian respon dinamik sensor FET
Pengujian respon dinamik dilakukan dengan memvariasikan kondisi saat terang
dan gelap. Sensor FET disusun secara seri dengan resistor, seperti pada Gambar 12.
Rangkaian dihubungkan dengan baterai 9 volt dan variasi tegangan gate yaitu 0 V, 5 V, dan
10 V. sensor FET dihubungkan denga sensor tegangan yang terkoneksi langsung dengan
komputer.
Sensor akan diuji pada kondisi tegangan gate 0 V dengan memvariasikan intensitas
cahaya yaitu pada 0 wattm
2
, 14 wattm
2
, dan 85 wattm
2
dengan menggunakan lampu optik sebagai sumber cahayanya. Setelah itu
diberikan tegangan gate saat 0 V, 5 V, dan 10 V dengan kondisi terang-gelap. Hal ini
bertujuan untuk
melihat perbandingan
tegangan gate saat kondisi terang dan gelap. Dilakukan juga pengujian kestabilan dari
sensor FET yaitu dengan memberikan tegangan gate 0 V saat kondisi terang dan
gelap. Hal ini dilakukan untuk melihat kemampuan sensor apakah dapat balik
reversible atau tidak.
Gambar 12 Rangkaian pengujian respon dinamik sensor FET
Gambar 13 Lapisan SiO
2
di permukaan atas substrat silikon
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Kategori