Karakterisasi Lapisan Film Tipis GaAs Yang Ditumbuhkan Dengan Metode MOCVD Di Atas Substrate Ge
KARAKTERISASI LAPISAN FILM TIPIS GaAs YANG DITUMBUHKAN
DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
ABSTRAK
Lapisan film tipis GaAs dengan variasi ketebalan 350 nm, 500 nm, dan 1 µ m
yang ditumbuhkan di atas substrat Ge dengan teknik MOCVD telah
dikarakterisasi
menggunakan
Raman
spectroscopy,
Photoluminesence
spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, dan
SEM. Dengan Raman spectroscopy dianalisis pengaruh carrier concentration
terhadap Raman selection rule dan hanya memenuhi untuk GaAs yang memiliki
carrier concentration rendah. GaAs yang dilapisi AlAs menghasilkan intensitas
photoluminescence yang derastis menurun pada suhu 100K apabila memiliki nilai
carrier concentration tinggi dan hasil dari semua sampel memperlihatkan bahwa
kenaikan suhu akan menurunkan intensitas pada GaAs. Semua spektrum dari
GaAs pada Piezoreflectance menghasilkan dua fitur eksiton pada suhu kamar dan
tiga fitur eksiton pada suhu rendah. Dengan Transmittance spectroscopy, GaAs
yang bersifat polar bisa dimaksimalkan nilai NBE nya terhadap Ge yang nonpolar
yakni dengan cara mengubah miscut substrat Ge. Analisis SEM memperlihatkan
bahawa nilai carrier concentration yang tinggi belum tentu menghasilkan
kekerasan bahan yang tinggi, namun lebih dipengaruhi oleh ketebalan GaAs dan
jenis tipe GaAs serta bahan yang melapisinya.
Kata kunci : Film Tipis GaAs, MOCVD, Substrate Ge, Carrier
Concentration, Karakterisasi
i
Universitas Sumatera Utara
CHARACTERIZATION OF THIN FILM GaAs LAYER THAT GROWN
WITH MOCVD METHOD ABOVE Ge SUBSTRATE
ABSTRACT
Thin epitaxial GaAs films, with thickness varying are 350 nm, 500 nm, and 1 µ m
were grown by metalorganic chemical vapour deposition (MOCVD) on Ge
substrate. All sample characterized by Raman spectroscopy, Photoluminesence
spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, and
Scanning Electron Microscope (SEM). With Raman spectroscopy analyzed the
influence of carrier concentration on the Raman selection rule and only conform
for GaAs with low carrier concentration. GaAs that coated AlAs produces a
higher photoluminescence intensity decreases at temperatures 100K if they have
high carrier concentration value and the results of all the samples showed that the
temperature rise will reduce the intensity of the GaAs. All spectra of GaAs on
Piezoreflectance produced two excitons feature at room temperature and three
excitons feature at low temperatures. With Transmittance spectroscopy, NBE of
GaAs as plar material can be maximized its value on the Ge as nonpolar by
changing the miscut of Ge substrate. SEM analysis showed that high carrier
concentration value does not necessarily produce high hardness materials, but
rather is influenced by the thickness and the types of GaAs and its coating
materials.
Keywords : Thin Film GaAs, MOCVD, Ge Substrate, Carrier Concentration,
Characterization
ii
Universitas Sumatera Utara
DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
ABSTRAK
Lapisan film tipis GaAs dengan variasi ketebalan 350 nm, 500 nm, dan 1 µ m
yang ditumbuhkan di atas substrat Ge dengan teknik MOCVD telah
dikarakterisasi
menggunakan
Raman
spectroscopy,
Photoluminesence
spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, dan
SEM. Dengan Raman spectroscopy dianalisis pengaruh carrier concentration
terhadap Raman selection rule dan hanya memenuhi untuk GaAs yang memiliki
carrier concentration rendah. GaAs yang dilapisi AlAs menghasilkan intensitas
photoluminescence yang derastis menurun pada suhu 100K apabila memiliki nilai
carrier concentration tinggi dan hasil dari semua sampel memperlihatkan bahwa
kenaikan suhu akan menurunkan intensitas pada GaAs. Semua spektrum dari
GaAs pada Piezoreflectance menghasilkan dua fitur eksiton pada suhu kamar dan
tiga fitur eksiton pada suhu rendah. Dengan Transmittance spectroscopy, GaAs
yang bersifat polar bisa dimaksimalkan nilai NBE nya terhadap Ge yang nonpolar
yakni dengan cara mengubah miscut substrat Ge. Analisis SEM memperlihatkan
bahawa nilai carrier concentration yang tinggi belum tentu menghasilkan
kekerasan bahan yang tinggi, namun lebih dipengaruhi oleh ketebalan GaAs dan
jenis tipe GaAs serta bahan yang melapisinya.
Kata kunci : Film Tipis GaAs, MOCVD, Substrate Ge, Carrier
Concentration, Karakterisasi
i
Universitas Sumatera Utara
CHARACTERIZATION OF THIN FILM GaAs LAYER THAT GROWN
WITH MOCVD METHOD ABOVE Ge SUBSTRATE
ABSTRACT
Thin epitaxial GaAs films, with thickness varying are 350 nm, 500 nm, and 1 µ m
were grown by metalorganic chemical vapour deposition (MOCVD) on Ge
substrate. All sample characterized by Raman spectroscopy, Photoluminesence
spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, and
Scanning Electron Microscope (SEM). With Raman spectroscopy analyzed the
influence of carrier concentration on the Raman selection rule and only conform
for GaAs with low carrier concentration. GaAs that coated AlAs produces a
higher photoluminescence intensity decreases at temperatures 100K if they have
high carrier concentration value and the results of all the samples showed that the
temperature rise will reduce the intensity of the GaAs. All spectra of GaAs on
Piezoreflectance produced two excitons feature at room temperature and three
excitons feature at low temperatures. With Transmittance spectroscopy, NBE of
GaAs as plar material can be maximized its value on the Ge as nonpolar by
changing the miscut of Ge substrate. SEM analysis showed that high carrier
concentration value does not necessarily produce high hardness materials, but
rather is influenced by the thickness and the types of GaAs and its coating
materials.
Keywords : Thin Film GaAs, MOCVD, Ge Substrate, Carrier Concentration,
Characterization
ii
Universitas Sumatera Utara