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