Sunday, February 14, 2010

ANALISIS XRD FILM TIPIS AlxGa1-xN DI ATAS SILIKON (111) YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE DC MAGNETRON SPUTTERING

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi semikonduktor mengalami perkembangan yang pesat, mulai dari
penemuan bahan, teknik pembuatan maupun aplikasinya di bidang elektronika
dan optoelektronik. Penemuan bahan semikonduktor yang paling sederhana
dimulai dengan ditemukannya silikon, germanium sampai dengan ditemukannya
bahan semikonduktor paduan.

Film tipis adalah suatu film yang sangat tipis dari bahan organik ataupun
inorganik, metal maupun campuran metal organik yang memiliki sifat-sifat
konduktor, semikonduktor maupun isolator (Sudjatmoko, 2003:3). Film tipis yang
dibuat dengan teknik penumbuhan atom atau partikel pada permukaan substrat
dengan ketebalan sampai orde mikrometer semakin banyak diteliti dan
dimanfaatkan. Sifat umum film tipis dari suatu bahan berbeda dengan bahan
padatan, karena proses preparasi (misalnya: evaporasi, sputtering), geometri
(ukuran panjang, tebal dan lebar) komposisi dan strukturnya (Atmono, 2003:2).
Sifat-sifat film tipis yang ditumbuhkan dapat dimodifikasi sesuai dengan tujuan
penerapannya.
Material golongan III-nitrida seperti , dan
merupakan trio semikonduktor yang unik karena material tersebut
mempunyai celah pita energi langsung (direct bandgap). Apabila di antara
AlN (6,2eV ) GaN (3,4eV) InN (1,95eV ) mereka membentuk semikonduktor paduan seperti ternary, ,
dan quartenary InGaAlN maka celah energinya dapat diatur mulai
sampai . merupakan material paduan penting dalam
piranti nitrida, khususnya sebagai lapisan penghalang (barrier) dalam struktur
hetero dan sumur kuantum dengan lapisan aktif atau .
Al Ga N x 1−x In Ga N x 1−x 1,95eV 6,2eV Al Ga N x 1−x GaN In Ga N x 1−x

Pada saat ini telah dikembangkan transistor efek medan berbasiskan struktur
hetero / GaN yang sering juga disebut sebagai high electron
mobility transistor . Selain itu juga dapat diaplikasikan
dalam bidang optoelektronik seperti LED (Light Emitting Diode), LD (Laser
Diode) (Dridi et al, 2002) dan detektor UV (L.S.Yu et all, 1999). Aplikasi lain
dari film tipis / Si (111) yakni pada sensor ultaviolet solar blind.
Prinsip kerja dari sensor ultraviolet ialah mengubah radiasi elektromagnetik
(sinar) kedalam bentuk sinyal listrik (arus maupun tegangan). Film tipis
dengan nilai efisiensi yang tinggi seperti dalam photodetector UV
dapat digunakan dalam aplikasi dalam bidang militer maupun sipil, misalnya pada
alat pengamat ozon/ tingkat polusi, UV astronomi, sensor pada pemadam
kebakaran, dan lain-lain.
Al Ga N x 1−x (HFET)
(HEMT) Al Ga N x 1−x
Al Ga N x 1−x
Al Ga N x 1−x
Al Ga N x 1−x merupakan material paduan penting dalam piranti nitrida,
khususnya sebagai lapisan penghalang (barrier) dalam struktur-hetero dan
sumur kuantum dengan lapisan aktif atau . HFET berbasiskan
struktur-hetero atau telah dikembangkan
sebelumnya. Struktur-hetero mempunyai conduction band-
GaN In Ga N x 1−x AlGaAs / GaAs InAlAs / InGaAs Al Ga N GaN x x / 1− offset lebih tinggi sehingga dapat menampung rapat muatan 2DEG (two dimension
electron gas) dalam jumlah yang lebih tinggi. Struktur-hetero
juga menghasilkan efek piezoelektrik yang tinggi karena adanya ketidak-sesuaian
konstanta kisi antara lapisan dan lapisan .
Al Ga N GaN x x / 1−
Al Ga N x 1−x GaN
Material III-nitrida mempunyai konstanta dielektrik yang tinggi sepanjang
arah bidang (0001) sehingga ketika ditumbuhkan di atas lapisan GaN yang tebal
maka strain yang terjadi akan menimbulkan adanya medan piezoelektrik induksi
dalam struktur-hetero . Sebagai hasilnya terdapat rapat muatan
(2DEG) yang tinggi pada daerah antarmuka struktur-hetero tanpa melakukan
doping. Peningkatan rapat muatan (2DEG) juga dikarenakan adanya medan
polarisasi spontan (polarisasi pada saat strain nol) dalam struktur-hetero
(Hsu & Walukieiwicz, 2001). Rapat muatan 2DEG dan
mobilitas yang tinggi dalam struktur-hetero ini penting untuk meningkatkan kerja
dari HFET untuk aplikasi devais elektronik yang bekerja pada daya dan
temperatur tinggi seperti pada microwave.

Baca Selengkapnya .....

No comments: