5
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan mulai bulan Februari
2012 hingga
Oktober 2012
diLaboratorium Biofisika,
Laboratorium Fisika Material, Laboratorium Spektroskopi
Departemen Fisika IPB, Pusat Penelitian dan Pengembangan PUSLITBANG Kehutanan,
Laboratorium MOCVD
Metalorganic Chemical Vapor Deposition ITB, BATAN.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah furnce, X-Ray Diffraction XRD,
spektroskopi UV-VIS, I-V meter,gunting, selotip, double tip, hot plate, magnetic stirrer,
stirrer, pipet, tabung reaksi, gelas kimia, gelas ukur,
pengaduk, dan
neraca analitik
sedangkan wafer silikon, cadmium klorida CdCl
2
, thiourea
H
2
NCSNH
2
, aceton,
etanol, gas oksigen O
2
, NH
4
Cl, H
2
SO
4
, H
2
O
2,
pasta perak dan akuades. 3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Penumbuhan lapisan SiO
2
Lapisan tipis SiO
2
ditumbuhkan dengan metode wet thermal. Substrat yang digunakan
adalah silikon wafer tipe-p Si-p. Silikon dimasukan ke dalam larutan aseton lalu dicuci
dalam ultrasonic bath selama 30 menit. setelah itu dibersihkan di dalam asam
peroxymonosulphuric
selama 15
menit kemudian silikon dicuci kembali dengan asam
HF. Substrat Si-p tersebut dioksidasi untuk menghasilkan lapisan SiO
2
di atas substrat Si- p. Lapisan SiO
2
dibuat dengan memanaskan substrat Si-p di dalam furnace hingga
mencapai suhu sekitar 1000 C, gas oksigen
murni O
2
dialirkan ke dalam furnace selama pemanasan berlangsung. Variasi volume O
2
yang diberikan berbeda-beda. Gas O
2
mulai diberikan pada suhu 600
o
C, dengan volume 2.5 mL selama 5 menit. Pada saat suhu
furnace telah mencapai 1000
o
C, maka volume O
2
yang diberikan bertambah menjadi 5 mL selama 10 menit. keadaan 1000
o
C ini akan dipertahankan selama 2 jam, sehingga akan
terbentuk lapisan SiO
2
pada subtrat. Gambar 8 Skema penumbuhan lapisan SiO
2
3.3.2 Pembuatan lapisan tipis CdS
Lapisan tipis CdS bahan semikonduktor tipe-p dibuat dengan metode CBD chemical
bath deposition. Dengan metode ini, lapisan terdeposisi pada substrat dengan mencelupkan
subtrat ke dalam larutan yang mengandung ion-ion Cd
+
dan ion-ion sulfida S
2-
sambil dipanaskan serta diaduk. Bahan-bahan yang
digunakan adalah CdCl
2
sebagai sumber ion kadmuim Cd
+
, Thiourea sebagai sumber ion sulfur S
2-
, larutan amonia sebagai agen pengkompleks
complexing agent,
air destilasi dan amonium klorida NH
4
Cl sebagai stabiliser agar larutan tidak cepat
mengendap. Skema metode CBD ditunjukkan pada
Gambar 9, terdiri dari dua gelas piala dengan ukuran berbeda. Salah satunya berukuran
kecil sehingga dapat dimasukkan ke dalam gelas yang lebih besar. Gelas yang kecil diisi
larutan deposisi, kemudian dimasukkan ke dalam gelas lebih besar yang diisi air.
Sebelumnya, pada dinding sebelah dalam gelas kecil ditempel beberapa substrat kaca
dengan ukuran tertentu misalnya 1 x 2 cm
2
. Selanjutnya, kedua gelas diletakkan di atas
pemanas hot
plate yang
dilengkapi pengaduk magnetik magnetic stirrer.
Mula-mula dibuat larutan campuran 20 ml CdCl
2
0.1 M dengan 20 ml Thiourea 1 M di dalam gelas piala 100 ml. Larutan
tersebut diletakkan di atas hot
plate dipanaskan pada suhu 30
o
C dan diputar pada kelajuan 300 rpm selama 30 menit. Sebanyak
10 mL NH
4
OH 0.1 M dan 5 ml NH
4
Cl ditambahkan ke dalam larutan campuran
tersebut. Larutan
campuran tersebut
dipanaskan pada suhu 70
o
C dan diputar pada kelajuan 300 rpm selama 2 jam. Optimasi
suhu dan waktu perlu dilakukan untuk mengatur morfologi baik struktur, sifat dan
ketebalan lapisan yang dihasilkan.
O
2
Silikon-p Furnace
6
Gambar 9 Skema deposisi CBD
3.3.3 Karakterisasi lapisan tipis CdS
Kategori