Pembuatan Lapisan SiO Proses Pembuatan Lapisan Tipis CdS

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

4.1 Pembuatan Lapisan SiO

2 Pembuatan lapisan silikon dioksida SiO 2 dilakukan menggunakan metode termal, dengan perlakuan subtrat silikon dipanaskan di dalam furnace pada suhu 1000 o C selama 3 jam. Kemudian gas oksigen O 2 dialirkan ke dalam furnace selama pemanasan berlangsung. Gas oksigen akan berikatan dengan silikon yang membentuk lapisan SiO 2 . Lapisan SiO 2 akan menjadi lapisan dielektrik yang berfungsi untuk mereduksi elektron yang menglir pada lapisan aktif sensor FET. Hasil lapisan SiO 2 yang terbentuk dapat dilihat pada Gambar 13. Pada Gambar 13 terlihat perbedaan warna antara substrat silikon dengan lapisan SiO 2 . Warna lapisan SiO 2 yang dihasilkan adalah kuning keemasan, sedangkan warna subtrat silikon adalah perak.

4.2 Proses Pembuatan Lapisan Tipis CdS

Metode CBD digunakan untuk menumbuhkan lapisan tipis CdS dengan menggunakan cadmium klorida CdCl 2 sebagai sumber ion cadmium II Cd +2 dan thiourea sebagai sumber ion sulfur S 2- . Selain itu, NH 4 OH digunakan sebagai buffer untuk mempertahankan pH selama pendeposisian dilakukan dan untuk mengontrol kecepatan reaksi. Selain itu, konsentrasi NH 4 OH juga dapat mempengaruhi seberapa banyak CdCl 2 yang terhidrolisis dalam air. Sedangkan NH 4 Cl digunakan agar CdS dapat menempel pada subtrat. Tahapan pembentukan CdS terbagi dalam 3 tahapan yaitu proses nucleation center, pembentukan ion per ion mekanisme heterogen dan pembentukan kluster per kluster mekanisme homogen. Proses nucleation center merupakan proses pembentukan ion Cadmium dan ion Sulfur baik pada substrat maupun pada larutan bath. Pada permukaan CdS ion per ion dapat menghasilkan CdS dengan morfologi yang lebih baik dibandingkan jika yang terjadi adalah kluster per kluster. 25 Dalam penelitian ini, terlihat pembentukan CdS terjadi pada mekanisme homogen yang ditandai dengan banyak terbentuknya koloid berwarna kuning di dalam larutan bath sehingga mempengaruhi struktur kristal CdS yang terbentuk. Lamanya deposisi dan suhu deposisi mempengaruhi karakteristik fisik CdS yang 8 dihasilkan. Jika deposisi dilakukan selama kurang dari 2 jam maka lapisan yang dihasilkan sangat tipis. Sebaliknya jika deposisi dilakukan selama lebih dari 2 jam maka lapisan yang dihasilkan akan semakin tebal. Lapisan yang tebal tidak cocok digunakan sebagai window layer dalam fotodetektor karena dapat menyebabkan aliran elektron di dalam lapisan tidak tersebar merata. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini digunakan pendeposisian selama 2 jam. Berkaitan dengan dua mekanisme yang dijelaskan sebelumnya, jika deposisi dilakukan dalam jangka waktu yang lama maka semakin banyak kluster CdS yang menempel pada permukaan sampel sehingga akan menghasilkan morfologi lapisan yang kurang baik. Pada penelitian ini, suhu deposisi dilakukan pada suhu 70 o C. Jika deposisi dilakukan pada suhu dibawah 70 o C maka butuh waktu yang sangat lama untuk menumbuhkan lapisan pada substrat. Selain itu, lapisan yang dihasilkan akan sangat tipis akibat terbentuknya kluster-kluster pada permukaan sampel. Ketika suhu deposisi dinaikan di atas 100 o C maka lapisan yang dihasilkan tidak merata dan banyak terbentuk koloid pada larutan bath yang kadang menempel pada permukaan lapisan CdS.

4.3 Karakteristik Lapisan Tipis CdS