8
dihasilkan. Jika deposisi dilakukan selama kurang dari 2 jam maka lapisan yang
dihasilkan sangat tipis. Sebaliknya jika deposisi dilakukan selama lebih dari 2 jam
maka lapisan yang dihasilkan akan semakin tebal. Lapisan yang tebal tidak cocok
digunakan sebagai window layer dalam fotodetektor karena dapat
menyebabkan aliran elektron di dalam lapisan tidak tersebar
merata. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini digunakan pendeposisian selama 2 jam.
Berkaitan dengan dua mekanisme yang dijelaskan
sebelumnya, jika
deposisi dilakukan dalam jangka waktu yang lama
maka semakin banyak kluster CdS yang menempel pada permukaan sampel sehingga
akan menghasilkan morfologi lapisan yang kurang baik.
Pada penelitian ini, suhu deposisi dilakukan pada suhu 70
o
C. Jika deposisi dilakukan pada suhu dibawah 70
o
C maka butuh waktu yang sangat lama untuk
menumbuhkan lapisan pada substrat. Selain itu, lapisan yang dihasilkan akan sangat tipis
akibat terbentuknya kluster-kluster pada permukaan sampel. Ketika suhu deposisi
dinaikan di atas 100
o
C maka lapisan yang dihasilkan tidak merata dan banyak terbentuk
koloid pada larutan bath yang kadang menempel pada permukaan lapisan CdS.
4.3 Karakteristik Lapisan Tipis CdS
Secara umum
sifat optik
bahan semikonduktor CdS dapat diamati dengan
menggunakan spektrofotometer UV-VIS yang meliputi
absorbansi, transmitansi
dan reflektansi. Nilai absorbansi lapisan CdS yang
dideposisi dengan suhu 70
o
C dan di suhu aneling 200
o
C pada beberapa panjang gelombang dapat dilihat pada Gambar 14.
Dari Gambar 14, pita absorbansi berada pada panjang gelombang 400-550 nm, hal ini
sesuai dengan beberapa
literatur yang
memperlihatkan bahwa pita absorbansi CdS terjadi pada rentang panjang gelombang
350-550 nm.
26
CdS merupakan material semikonduktor yang memiliki celah energi khas. Pola
absorbansi dapat
digunakan untuk
memperkirakan nilai celah energi E
g
yang dimiliki oleh sampel CdS berdasarkan
persamaan 1 : E
g
= hcλ
edge
1 Keterangan :
- E
g
= energi gap -
h = konstanta planck 6,6261x10
-34
Js -
c = kecepatan cahaya 3x10
8
ms -
λ
edge
= panjang gelombang tepi absorbs sampel CdS
Berdasarkan kurva
absorbansi CdS
diketahui nilai λ
ed
sekitar 503 nm sehingga diperoleh nilai celah energi Eg dari CdS
sekitar 2.46 eV. Nilai ini sesuai dengan beberapa literatur dengan nilai celah energi
CdS sekitar 2.3 – 2.5 eV. Celah energi CdS
sangat mempengaruhi sifat konduktivitas listrik CdS. Semakin besar celah energi, maka
akan semakin kecil konduktivitas listriknya.
Gambar 14 Kurva absorbansi lapisan tipis CdS
4.4 Karakteristik I-V Sensor FET
Karakterisasi I-V sensor FET dilakukan dengan memberikan tegangan bias maju V
d-s
sambil mengukur arus drain-source I
d-s
. Gambar 15 memperlihatkan hubungan antara
I
d-s
arus drain-source
terhadap V
d-s
tegangan drain-source
dengan memvariasikan Vg tegangan gate yakni 0 V,
2 V, 4 V, 6 V , 8 V, 10 V. Tegangan bias maju V
d-s
diberikan mulai dari 0 V hingga 10 V. Berdasarkan kurva I-V sensor FET
terlihat bahwa tegangan gate yang diberikan mempengaruhi arus drain-source. Tegangan
gate yang diberikan yaitu positif karena lapisan aktif CdS merupakan semikonduktor
tipe-n. Semakin positif tegangan gate yang diberikan maka semakin kecil nilai resistasi
dari CdS sehingga membuat semakin banyak arus drain-source yang dapat dilewatkan. Hal
inilah yang menyebabkan rasio antara tegangan dan arus menjadi semakin mengecil.
0.5 1
1.5
400 600
800
A b
so rb
an si
a .u
Panjang gelombang nm
λ
edge
9
Gambar 15 Karakteristik I-V sensor FET
Gambar 16 Kurva hubungan I
d-s
terhadap V
g
pada V
d-s
= 10 V Untuk melihat pengaruh tegangan gate
V
g
, maka dibuat kurva hubungan antara arus drain-source I
d-s
dengan tegangan gate V
g
pada V
d-s
= 10 V, seperti ditunjukan pada Gambar 16. Gambar 16 memperlihatkan
kurva hubungan antara arus drain-source I
d-s
dengan tegangan gate V
g
pada V
d-s
= 10 V, yang diperoleh dari Gambar 15. Terlihat jelas
bahwa tegangan gate berpengaruh terhadap arus drain-source. Semakin besar tegangan
gate yang diberikan maka semakin besar pula arus drain-source yang dihasilkan.
Pada penelitian ini, tegangan gate yang diberikan kecil. Hal ini bertujuan untuk
mencegah terjadinya kebocoran pada lapisan SiO
2
. Apabila telah terjadi kebocoran pada lapisan SiO
2
maka sensor FET tidak bias berfungsi dengan baik.
4.5 Respon sensor FET terhadap Cahaya
