7
EDAX Energy Dispersive of Analysis X-Ray
Karakterisasi bahan semikonduktor untuk menentukan komposisi kimia suatu bahan dapat dilakukan menggunakan Energy Dispersive Analysis of X-Ray EDAX.
Sistem analisis EDAX bekerja sebagai fitur yang terintegrasi dengan SEM dan tidak dapat bekerja tanpa SEM Scanning Electron Microscopy. Prinsip kerja dari alat ini adalah
menangkap dan mengolah sinyal fluoresensi sinar-X yang keluar apabila berkas electron mengenai daerah tertentu pada bahan specimen. Sinar-X tersebut dapat dideteksi dengan
detektor zat padat, sehingga menghasilkan pulsa intensitas yang sebanding dengan panjang gelombang sinar-X.
Komposisi kimia suatu bahan dapat diketahui dengan melihat interaksi yang terjadi ketika specimen dikenai berkas electron datang. Berkas elektron yang mengenai specimen akan
menghasilkan sejumlah energy dalam bentuk sinar-X yang akan diterima oleh detektor kemudian diproses melalui MCA Multi Channel Analizer, ADC Analog To Digital
Converter, interface selanjutnya diproses dalam komputer yang menampilkan output dalam bentuk spektrum berupa plot yang menggambarkan seberapa intensitas sinar-X
diterima untuk setiap level energi. Spektrum pada EDAX menunjukkan hubungan dengan puncak tingkat energi dari sinar-X yang diterima. Puncak energi adalah unik untuk setiap
atom yang menunjukkan elemen tertentu, sehingga pada energy tertentu dimana menghasilkan intesitas maka dapat diketaui atom apa yang terdapat pada sampel.
Sementara intu tinggi pulsa pada sinar x yang terjadi menggambarkan berapa konsentrasi atom tersebut pada sampel.
BAB 3. METODE PENELITIAN
Bahan yang diperlukan untuk preparasi paduan masif adalah Tin Sulfida SnS dan Tin Selenida SnSe masing- masing memiliki derajat kemurnian 99.99 . Penelitian ini
dibedakan dalam tiga langkah : -
Pertama, preparasi lapisan tipis dengan teknik vakum evaporasi, dengan skema preparasi seperti tampak pada gambar 3.
8 Gambar 3. Skema teknik Evaporasi
Sistem evaporasi terbuat dari tabung kuarsa diameter 30 cm ditempatkan di atas sistem vakum yang terdiri dari pompa primer dan pompa sekunder. Sumber adalah paduan SnS dan
SnSe terlebih dulu digerus sehingga berbentuk serbuk. Serbuk ditempatkan pada cawan pemanasan sumber berbentuk perahu yang bisa dipanaskan sampai suhu diatas 1500
o
C terbuat dari bahan Molybdenum Mo. Suhu cawan tersebut dapat diketahui menggunakan
termokopel. Antara sumber dan substrat dipisahkan oleh suatu pemisah yang jaraknya dapat divariasi namun dalam penelitian ini dipilih pada nilai 15 cm. Sementara itu di sekitar
substrat dipasang pemanas substrat karena kristalisasi lapisan tipis akan terjadi dengan suhu substrat di atas 300
o
C A. Zouaoui, 1999. Variasi suhu substrat juga dilakukan pada peelitian ini yaitu pada kisaran antara tanpa pemanas substrat sampai suhu mencapai 500
o
C. Kelebihan teknik ini adalah bahwa hasil lapisan tipis memiliki komposisi dan struktur yang
mirip sama dengan sumber target paduan masifnya dan tekanan kerja berorde 10
-6
Torr, sehingga tekanan sebesar itu dapat dicapai dengan menggunakan pompa primer dan
sekunder. -
Kedua, karakterisasi massif dan lapisan tipis yang meliputi : 1.
X-Ray Difraction XRD, untuk menentukan struktur dan parameter kisi a, b dan c. Penentuan parameter kisi dihitung dengan metode Analitis, sehingga dihasilkan
perhitungan yang akurat. Prinsip metode analitis adalah perhitungan parameter kisi Catu
Daya
Pompa Primer
Pompa Sekunder
Tabung vakum yang di dalamnya
terdapat target
9 dilakukan dengan melibatkan seluruh bidang hkl dari hasil difraksi sinar X, sehingga
hasil perhitungan tersebut memenuhi seluruh puncak - puncak difraksi. Hal ini jelas memungkinkan interpretasi hasil XRD menggambarkan material yang riil terjadi dalam
preparasi bahan. 2.
Karakterisasi lainnya adalah Energy Dispersive Analysis of X- Ray EDAX dapat memastikan senyawa yang terbentuk pada lapisan tipis dengan komposisi yang
direncanakan sesuai dengan bahan masifnya. 3.
Sedangkan untuk mengetahui bagaimana ukuran grain yang terbentuk pada lapisan tipis digunakan Scanning Electronic Microscopy SEM. SEM mampu memperbesar sampai
40.000 kali, sehingga dapat diketahui pula tingkat homogenitas sampel. 4.
UV- VIS Spektroscopy yang hasilnya berupa Spektrum Absorbansi dan Transmitansi sebagai fungsi panjang gelombang energi foton yang dikenakan pada bahan khususnya
lapisan tipis. Data ini dapat digunakan untuk menentukan bagaimana tanggap bahan terhadap energi foton yang dikenakan dan selanjutnya dengan data tersebut dapat
ditentukan lebar bandgap bahan hasil preparasi penelitian. 5.
Resistivitas atau konduktivitas ditentukan dengan menggunakan metode empat probe karakterisasi ini dapat dilakukan di BATAN Yogyakarta
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
