Gambar 11 Citra SEM permukaan polianilin
Morfologi dari permukaan polianilin dapat diamati dengan menggunakan SEM
Scanning Elelctron
Microscope. Morfologi permukaan polianilin didapat
dengan perbesaran 40000 kali, ditunjukan pada Gambar 11. Hasil citra SEM
memperlihatkan struktur nano polianilin berbentuk serat. Dimana ukuran dari
diameter serat sekitar 50 nm sedangkan panjang 200 nm. Nanoserat-nanoserat ini
saling bersilangan membentuk pori. Struktur pori tersebut memungkinkan
molekul-molekul gas dapat menembus lebih dalam dan berinteraksi dengan
hampir seluruh serat-serat polianilin.
4.3. Pembuatan Sensor FET
Nanoserat polianilin
yang sudah
disintesis dilapiskan ke atas lapisan SiO
2
hingga membentuk lapisan polianilin dengan metode casting. Pada lapisan ini
juga dilakukan metalisasi karena untuk melakukan karakterisasi sensor FET
diperlukan sifat ohmik.
15
Metal yang digunakan adalah logam emas sebagai
elektroda drain dan source termasuk elektroda gate pada substrat silikon.
Sensor FET yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 12.
Lapisan polianilin dapat berinteraksi dengan gas amonia. Interaksi tersebut
akan menimbulkan respon arus listrik yang dapat diukur dengan I-V meter.
Untuk menghubungkan antara perangkat pengukuran seperti I-V meter dengan
sensor FET maka diperlukan pemasangan kabel. Pemasangan kabel di atas kontak
emas menggunakan pasta perak.
Gambar 12 Sensor FET
4.4 Karakteristik I-V pada Sensor FET
Karakteristik I-V sensor FET dapat dilihat dari kurva I
D-S
arus drain-source terhadap V
D-S
tegangan drain-source dengan variasi V
g
tegangan gate yakni 0 V, -5 V, -10V. Tegangan drain-source
mulai dari 0 V sampai -30 V. Kurva I-V sensor FET diperlihatkan pada Gambar
13.
Berdasarkan kurva I-V sensor FET terlihat bahwa tegangan gate yang
diberikan akan mempengaruhi arus drain- source. Perubahan arus yang terjadi pada
sensor FET ini tidak terlalu besar terhadap variasi tegangan gate dengan rentang 5 V.
Hal ini dikarenakan lapisan polianilin yang terbentuk terlalu tebal sehingga
tegangan gate tidak terlalu mempengaruhi arus
drain-source. Jika
diberikan tegangan gate terlalu besar maka sensor
FET kemungkinan akan mengalami
kebocoran pada lapisan SiO
2
sehingga kurva I-V yang terbaca akan seperti kurva
dari struktur dioda. Tegangan gate yang diberikan negatif
karena lapisan aktif nanoserat polianilin merupakan
semikonduktor tipe-p.
Pengaruh tegangan
gate terhadap
polianilin dapat mempolarisasi muatan pada nanoserat polianilin sehingga akan
menambah jumlah pembawa muatan hole yang aktif bergerak. Semakin
negatif tegangan gate diberikan maka semakin
besar arus
drain-source dihasilkan. Jika tegangan gate tetap dan
tegangan drain-source terus dinaikan maka
arus drain-source
mengalami saturasi. Kondisi seperti ini menunjukan
bahwa sensor yang dibuat beroperasi sebagai FET.
Gambar 13 Karakteristik I-V sensor FET
4.5 Respon Sensor FET terhadap I-V
