9
Gambar 15 Karakteristik I-V sensor FET
Gambar 16 Kurva hubungan I
d-s
terhadap V
g
pada V
d-s
= 10 V Untuk melihat pengaruh tegangan gate
V
g
, maka dibuat kurva hubungan antara arus drain-source I
d-s
dengan tegangan gate V
g
pada V
d-s
= 10 V, seperti ditunjukan pada Gambar 16. Gambar 16 memperlihatkan
kurva hubungan antara arus drain-source I
d-s
dengan tegangan gate V
g
pada V
d-s
= 10 V, yang diperoleh dari Gambar 15. Terlihat jelas
bahwa tegangan gate berpengaruh terhadap arus drain-source. Semakin besar tegangan
gate yang diberikan maka semakin besar pula arus drain-source yang dihasilkan.
Pada penelitian ini, tegangan gate yang diberikan kecil. Hal ini bertujuan untuk
mencegah terjadinya kebocoran pada lapisan SiO
2
. Apabila telah terjadi kebocoran pada lapisan SiO
2
maka sensor FET tidak bias berfungsi dengan baik.
4.5 Respon sensor FET terhadap Cahaya
Pengukuran I-V menggunakan alat I-V meter
sourcemeter, Keithley
2400. Pengukuran
tersebut dilakukan
denga perlakuan yaitu kondisi tanpa cahaya gelap
dan dengan cahaya terang. Terdapat dua variasi tegangan gate yang diberikan yaitu 0
V dan 5 V. Gambar 17 dan 18 menunjukkan kurva
karakteristik arus-tegangan
untuk tegangan gate 0 V dan 5 V. Karakteristik
arus-tegangan sangat
diperlukan untuk
mengetahui apakah sensor yang dapat berfungsi sebagai fotodetektor atau tidak.
Distribusi arus-tegangan
pada gambar
menunjukkan bahwa sensor FET bersifat fotodetektor, karena terlihat dari kurva I-V
terjadi perubahan arus yang signifikan saat kondisi terang.
Pengukuran kuva I-V dilakukan dengan menghubungkan
elektroda negatif
pada gerbang source, elektroda positif pada
gerbang drain dan gate. Kedua variasi tegangan gate tersebut menunjukkan kenaikan
arus ketika diberikan tegangan bias maju, kenaikan arus ini terjadi karena resistansi pada
lapisan CdS semakin mengecil dengan meningkatnya tegangan bias maju. Penyinaran
pada lapisan aktif CdS, akan meningkatkan pasangan elektron-hole didaerah lapisan CdS.
Pasangan elektron-hole akan terpisah oleh medan
listrik yang
kemudian akan
berkontribusi terhadap peningkatan arus, sehingga
pada kurva
terlihat adanya
peningkatan arus ketika lapisan CdS disinari dibandingkan dengan gelap.
Kenaikan arus selain dipengaruhi oleh cahaya, juga dipengaruhi oleh tegangan gate
yang diberikan. Semakin besar tegangan gate yang diberikan maka akan semakin besar arus
yang dihasilkan. Hal ini disebabkan semakin mengecilnya resistasi dari lapisan CdS.
Gambar 17 Karakteristik I-V sensor FET terhadap cahaya dengan V
g
= 0 V
Gambar 18 Karakteristik I-V sensor FET terhadap cahaya dengan V
g
= 5 V 0.00E+00
1.00E-02 2.00E-02
3.00E-02
10 20
30
I
d -s
A
V
d-s
V
terang gelap
0.00E+00 1.00E-02
2.00E-02 3.00E-02
4.00E-02
10 20
30 I
d- s
A
V
d-s
V terang
gelap 0.0E+00
5.0E-04 1.0E-03
1.5E-03 2.0E-03
2.5E-03
5 10
I
d -s
A
V
d-s
V
Vg= 0 V Vg= 2 V
Vg= 4 V Vg= 6 V
Vg= 8 V Vg= 10 V
50 100
150 200
250
5 10
Id -s
ยต A
Vg V
10
Terlihat pada V
g
= 0 V, terjadi kenaikan arus yang signifikan bila dibandingkan
dengan V
g
= 5 V. Pada saat V
g
= 0 V terjadi kenaikan
arus drain-source
sebesar 1,31x10
-2
A dengan V
d-s
= 27 V. Sedangkan saat V
g
= 5 V, hanya terjadi kenaikan arus drain-source sebesar 6,88x10
-3
A dengan V
d-s
= 27 V. Hasil ini menunjukkan bahwa saat V
g
= 0 V memiliki respon yang lebih baik terhadap cahaya.
4.6 Respon Dinamik sensor FET terhadap cahaya
