gerak elektron menjadi satu dimensi dikenal sebagai dawai kuantum quantum wire dan pengungkungan gerak elektron sampai dimensi nol disebut sebagai titik
kuantum quantum dot. Pada quantum dot , energi E
inm
secara total akan diskret karena tidak ada gerakan bebas sama sekali, sehingga elektron tidak mempunyai
energi kinetik translasi Abraha Kamsul, 2007.
3.1 Sifat Semikonduktor GaAsAlGaAs
Bahan semikonduktor AlGaAs telah mendapat perhatian para peneliti karena memiliki beberapa keunggulan jika diaplikasikan pada divais optoelektronika.
AlGaAs merupakan semikonduktor yang ditumbuhkan dengan menambahkan Al pada GaAs sehingga sifat dasarnya bergantung pada GaAs tersebut. GaAs
merupakan semikonduktor paduan III-V yang mempunyai lebar celah pita energi sekitar 1,424 eV pada temperatur ruang dengan transisi optik langsung direct
band gab. Mobilitas elektron GaAs yang tinggi menjadikan GaAs sebagai pilihan
semikonduktor untuk aplikasi divais elektronik dan optoelektronik yang dapat bekerja dengan kecepatan tinggi. Sifat-sifat dasar dari GaAs pada temperatur
kamar dapat dilihat pada Tabel.31. Ida Haminah, 2006
Tabel.31. Sifat-sifat dasar GaAs pada temperatur 300 K Ida Haminah, 2006
Celah Pita Energi 1,341 eV
Konstanta Kisi 5,6535 A
Struktur Kristal Zincblende
Massa Efektif Elektron 0,067 m
I
Massa Efektif Hole 0,12 m
I
, 0,5 m
h
Konduktivitas termal 0,46 Wcm
C Indeks Bias
3,4 Mobilitas Elektron
8500 cm
2
Vs Mobilitas Hole
400 cm
2
Vs
Universitas Sumatera Utara
GaAs mempunyai sitem kisi kristal kubik dengan tipe struktur zincblende ZnS. Susunan atom kristal GaAs membentuk kisi face center cubic FCC
dengan basisnya satu atom galium dan satu atom arsenik. Ga mempunyai empat tetangga terdekat As begitu juga sebaliknya. Konfigurasi elektron terluar untuk
masing-masing atom Ga dan As adalah 4s
2
4p dan 4s
2
4p
3
. dalam satu unit sel yang terdiri dari 8 atom Ga menyumbangkan 3 atom terluarnya dan As
menyumbangkan 5 atom terluarnya. Jika masing-masing elektron terluar ini didistribusikan secara merata dalam sel satuan, bagaimanapun juga, +5 atom
terluar As tidak akan cukup dinetralisir dengan -4 elektron lingkungannya, sedangkan +3 atom terluar Ga akan kelebihan -1 elektron. Dengan demikian +1
atom As akan dinetralisir oleh kelebihan +1 elektron dari lingkungan Ga, sehingga muatan elektron di sekitar As lebih besar dari muatan elektron disekitar Ga. Bahan
GaAs sangat efisien digunakan dalam pembuatan quantum dot dikarenakan memilki mobilitas yang tinggi yakni laju muatannya sangat tinggi bila diberikan
medan listrik Ida Haminah, 2006.
3.2 Fabrikasi dan Peralatan Eksperimen Sistem Quantum Dot
