Metode Chemical Solution Deposition

ditumbuhkan di permukaan substratyang akan menghasilkan persambungan p-n. Ketebalan lapisan yang ditumbuhkan biasanya 1 µm atau lebih kecil pada daerah persambungan lapisan- p dan lapisan-n tedapat daerah deplesi. Daerah spektral dan frekuensi aktif dari fotodioda bergantung pada ketebalan lapisan atau doping [13]. Jika cahaya mengenai fotodioda, elektron dalam struktur kristalnya akan terstimulus. Jika energi cahaya lebih besar daripada energy gap Eg, elektron akan pindah ke pita konduksi, dan meninggalkan hole pada pita valensi. Pada Gambar 8 menunjukkan keadaan fotodioda persambungan p-n, dapat dilihat pasangan elektron-hole terjadi pada lapisan-p dan lapisan-n. Gambar 7. Penampang melintang fotodioda. Gambar 8. Keadaan fotodioda persambungan p-n. di dalam lapisan deplesi, medan listrik mempercepat elektron-elektron ini menuju lapisan-n dan hole menuju lapisan-p. Pasangan elektron - hole dihasilkan di dalam lapisan-n, bersamaan dengan elektron yang datang dari lapisan-p yang bersama-sama menuju pita konduksi di sebelah kiri pita konduksi. Pada saat itu juga hole didifusikan melewati lapisan deplesi dan akan dipercepat, kemudian hole ini akan dikumpulkan pada pita valensi lapisan- p.Pasangan elektron-hole yang dihasilkan sebanding dengan cahaya yang diterima oleh lapisan-p dan lapisan-n. Muatan positif dihasilkan pada lapisan-p dan muatan negatif pada lapisan-n. Jika lapisan-p dan lapisan-n dihubungkan dengan rangkaian terbuka I = 0, elektron akan mengalir dari lapisan-n dan hole akan mengalir dari lapisan-p [13].

2.10 Metode Chemical Solution Deposition

Film BST murni yang memiliki ketebalan sekitar satu mikron ideal biasanya digunakan pada berbagai sensor. Pembuatan film BST murni ini dapat dilakukan dengan cara sputtering, metal organic vapour deposition MOCVD dan variasi metode chemical solution deposition. Metode chemical solution deposition CSD merupakan cara pembuatan film dengan pendeposisian larutan bahan kimia di permukaan substrat, yang dipreparasi dengan spin coating pada kecepatan putar tertentu,yang biasanya digunakan kecepatan putar 3000 rpm. Spin coating seperti yang terlihat pada Gambar 9 adalah cara yang mudah dan efektif dalam pelapisan film di permukaan substrat datar. Spin coating merupakan teknik pelapisan bahan dengan cara menyebarkan larutan ke permukaan substrat kemudian diputar dengan kecepatan tertentu yang konstan untuk memperoleh lapisan baru yang homogen. Spin coating melibatkan akselerasi dari genangan cairan di substrat yang berputar. Material pelapis di deposisi di tengah substrat. Proses spin coating dapat dipahami dengan reologi atau perilaku aliran larutan pada piringan substrat yang berputar. Mula-mula aliran volumetrik cairan dengan arah radial substrat yang bervariasi terhadap waktu. Pada saat t=0, penggenangan awal dan pembasahan menyeluruh pada permukaan substrat tegangan permukaan diminimalisasi yakni tidak adanya getaran, noda kering dan sebagainya. Piringan lalu dipercepat dengan kecepatan rotasi yang spesifik sehingga menyebabkan bulk dari cairan terdistribusi secara merata [14]. Ilmu fisika yang melatarbelakangin melibatkan kesetimbangan antara gaya sentrifugal yang diatur oleh kecepatan putar dan viskositas. Beberapa parameter dalam spin coating adalah 1. viskositas larutan 2. kandungan padatan 3. kecepatan sudut 4. waktu putar Proses pembentukan film dipengaruhi oleh dua parameter bebas yaitu kecepatan putar dan viskositas. Rentang ketebalan film yang dihasilkan oleh spin coating adalah 1-200µm. Salah satu keuntungan metode CSD adalah sangat fleksibel untuk komposisi material apapun, sejak persiapan larutan precursor prosesnya cepat dan tiap komposisi material yang diinginkanuntuk dicampur pada komponen awal dengan nisbah yang diinginkan. Selanjutnya tidak diperlukan teknik khusus dan biayanya juga murah [15]. Gambar 9. Spin coater

2.11 Metode Volumetric