loading...
A. Latar Belakang.
Pada ketika ini aplikasi dari perkembangan teknologi lapisan tipis sudah meluas, contohnya komponen aktif dari alat yang dipakai untuk komputer dan komunikasi dan bidang mikroelektronik. Alasan yang sesuai dengan tuntutan perkembangan teknologi lapisan tipis menuju teknologi tinggi yakni sifat atau huruf lapisan tipis yang sanggup divariasi secara drastis baik secara eksklusif (variasi parameter deposisi) maupun secara tidak eksklusif (annealing dan irradiasi).
Salah satu aplikasi lapisan tipis bekerjasama dengan pembuatan detektor sawar muka. Detektor sawar muka yakni sambungan antara semikonduktor tipe P dengan semikonduktor tipe N, dimana tempat sambungan tersebut ialah tempat aktif detektor. Detektor sawar muka memakai tenaga dari partikel sinar alpha untuk menyebabkan pasangan elektron-hole dalam materi semikonduktor. Jumlah pasangan elektron-hole yang terbentuk sebanding dengan besar tenaga radiasi. Medan listrik yang ditimbulkan tegangan terbalik akan menyapu elektron ke terminal positif dan hole ke terminal negatif. Kepekaan dari suatu detektor sawar muka diantaranya tergantung pada materi untuk membuat sambungan P-N. Bahan Silikon yakni salah satu materi semikonduktor yang cocok untuk keperluan tersebut, alasannya mempunyai resistivitas tinggi (Agus Baskoro, 1992:339).
Untuk mengubah dari Silikon intrisik menjadi ekstrisik materi Silikon didiberi ketidakmurnian Boron (untuk membuat tipe P) dan ketidakmurnian Posfor (untuk membuat tipe N). Untuk mempersembahkan ketidakmurnian pada materi Silikon diantaranya memakai metode implantasi ion. Teknik implantasi ion ini sanggup memdiberi ketidakmurnian lebih baik, alasannya spesialuntuk ion tertentu (tidak dikotori unsur lain) yang dicangkokan pada materi yang dikehendaki. Dosis dan kedalaman pencangkokan sanggup dikendalikan dengan mengatur waktu dan energi ion yang dicangkokan. melaluiataubersamaini demikian akan terjadi sambungan N-P yang baik dan pada kesannya akan menambah kepekaan detektor sawar muka.
Dalam metode implantasi ion, dimanfaatkan kemampuan akselerator untuk “menanamkan” atom ketidakmurnian eksklusif kedalam substrat. Teknik ini ialah salah satu metode pembuatan sambungan N-P semikonduktor yang mencapai kemajuan dalam proses reaktif dan modifikasi bentuk. Teknik implantasi ion mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan metode difusi, epitaksi dan paduan. Kelebihan dari metode implantasi ion adalah: (Reka Rio, S dan Lida, M.1982:178)
1. Bahan yang diimplantasikan mempunyai tingkat kemurnian yang sangat tinggi, alasannya memakai magnet pemisah massa sehingga sanggup dipilih ion tertentu saja yang diinginkan.
2. Jumlah (dosis) pengotor yang dimenambahkan sanggup diatur dan diamati dari berkas arus ion dengan teliti.
3. Kosentrasi atom pengotor yang diimplantasikan sangat seragam.
4. Kedalaman sambungan sanggup diatur dengan sangat teliti melalui pengaturan tenaga implantasi.
5. Tidak memerlukan temperatur tinggi dalam pengoperasianya.
Selain mempunyai keunggulan-keunggulan tersebut, metode implantasi ion mempunyai kelemahan yaitu menghasilkan kerusakan yang tersisa pada lapisan yang diimplantasi. Bentuk faktual dari kerusakan belum diketahui dengan pasti, bisa terdiri dari interstisi (sisipan), yaitu atom yang berpindah ke posisi interstisi dalam kisi, kekosongan, yaitu lubang yang ditinggalkannya, atau dislokasi, yaitu cacat kristal dengan sebaris atom tidak berada pada posisi yang seharusnya.
Profil kerusakan untuk implantasi takaran rendah (≤ 1012 ion/cm2) yakni terbentuknya lorong terisolasi dan terbatas pada volume tertentu saja, sedangkan untuk takaran tinggi (≥1014 ion/cm2) akan terjadi tumpang tindih dari daerah-daerah yang rusak. Kerusakan yang diakibatkan oleh pengimplanan tersebut sanggup dikompensasi hingga pada batas-batas tertentu dengan memanaskannya, biasanya pada suhu 600 oC-1000 oC, alasannya dengan adanya pemanasan diperlukan tenaga vibrasional atom-atom meningkat dan atom cenderung untuk kembali teratur (Mayer dkk, 1970 : -).
Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil implantasi ion antara lain: energi ion dopan, massa ion dopan (jenis atom dopan), massa atom materi yang diimplantasi (samasukan), berpengaruh arus ion dopan dan suhu penganilan. Berdasarkan faktor-faktor tersebut dan penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya yaitu implantasi ion Au ke permukaan wafer Silikon tipe N, maka akan diteliti lebih lanjut bagaimana imbas ketidakmurnian ion Boron yang dicangkokan pada wafer Silikon tipe N memakai metode implantasi ion terhadap karakterisasi diode sambungan N-P. Karakterisasi diode sambungan N-P mencakup resistansi lapis, karakteristik arus tegangan I-V berupa arus dadal dan tegangan dadal serta kapasitansi sambungan N-P.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang problem sanggup diidentifikasi problem sebagai diberikut:
1. Apa saja faktor-faktor yang sanggup mempengaruhi hasil implantasi ion?
2. Bagaimana imbas takaran ion dopan Boron terhadap resistansi lapis, karakteristik arus tegangan I-V dan kapasitansi sambungan N-P yang dipakai untuk memilih lebar tempat deplesi?
C. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, problem yang diteliti akan dibatasi ihwal :
Pengaruh takaran ion dopan Boron yang diimplantasikan pada semikonduktor tipe N terhadap resistansi lapis, karakteristik arus tegangan I-V dan kapasitansi sambungan N-P yang dipakai untuk memilih lebar tempat deplesi .
D. Rumusan Masalah
Dari batasan problem ibarat tesebut di atas, maka sanggup dirumuskan problem sebagai diberikut yaitu:
1. Bagaimana imbas takaran ion dopan Boron yang diimplantasi pada semikonduktor tipe N terhadap resistansi lapis?
2. Bagaimana karakteristik arus dadal dan tegangan dadal pada sambungan N-P?
3. Bagaimana imbas takaran ion dopan Boron yang diimplantasi pada semikonduktor tipe N terhadap lebar lapisan deplesi?
E. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan problem yang diteliti, maka tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui imbas takaran ion dopan Boron yang diimplantasi pada semikonduktor tipe N terhadap resistansi lapis
2. Untuk mengetahui karakteristik arus dadal dan tegangan dadal pada sambungan N-P
3. Untuk mengetahui imbas takaran ion dopan Boron yang diimplantasi pada semikonduktor tipe N terhadap lebar lapisan deplesi.
F. Manfaat Penelitian
1. Informasi ihwal huruf arus tegangan I-V berupa tegangan dadal dan arus dadal pada sambungan N-P.
2. Disamping menambah khasanah ilmu pengetahuan juga untuk memdiberi citra ihwal pembuatan sambungan N-P dari wafer Silikon tipe N yang didiberi ketidakmurnian ion dopan Boron.
3. Sebagai materi rujukan dan warta bagi penelitian lanjutan.
Tag :
Pendidikan,
Pendidikan Fisika
0 Komentar untuk "Preparasi Lapisan Tipis Semikonduktor P-N Junction Memakai Teknik Implantasi Ion Untuk Aplikasi Detektor Sawar Muka (Pfis-3)"