Nur Aini Handayani , 4250403022 (2007) ANALISIS XRD FILM TIPIS AlxGa1-xN DI ATAS SILIKON (111) YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE DC MAGNETRON SPUTTERING. Under Graduates thesis, Universitas Negeri Semarang.

PDF (ANALISIS XRD FILM TIPIS AlxGa1-xN DI ATAS SILIKON (111) YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE DC MAGNETRON SPUTTERING) - Published Version Download (1MB)

Abstract

Material semikonduktor III-nitrida (AlN, GaN, InN) mempunyai bandgap lebar (3,4 eV sampai 6,2 eV), kecepatan saturasi elektron, tegangan breakdown, conduction bandoffset, dan stabilitas termal tinggi sehingga sangat berpotensi untuk aplikasi devais elektronik yang bekerja pada daya dan temperatur tinggi. Salah satu semikonduktor yang banyak diteliti adalah AlxGa1-xN yang dapat diaplikasikan dalam bidang optoelektronik seperti LED (light emitting diode), LD (laser diode) dan detektor UV (ultra violet). Film tipis AlxGa1-xN ditumbuhkan di atas lapisan penyangga AlN pada substrat silikon (Si) dengan bidang orientasi kristal (111). Film tipis AlxGa1-xN ditumbuhkan dengan variasi fraksi molar Al, x = 0,1 dan x = 0,2 pada daya plasma yang berbeda (40, 50 dan 70 watt). Preparasi substrat dilakukan dengan pencucian menggunakan aseton dan metanol. Kemudian substrat dicelup dalam larutan HF [H2O:HF (49%) = 10:1] pada temperatur ruang selama 20 detik untuk menghilangkan oksida pada permukaannya. Karakterisasi film tipis AlxGa1-xN dengan XRD (X-Ray Difraction) dilakukan untuk mengetahui struktur kristal film tipis AlxGa1-xN, serta sifat optik film tipis AlxGa1-xN diketahui dengan karakterisasi spektrometer UV-nir (Ultraviolet near infrared). Karakterisasi XRD film tipis GaN dan AlxGa1-xN menunjukkan nilai fraksi molar Al (x = 0,1 dan x=0,2) mempunyai orientasi bidang kristal (0002), yang masih bersifat polikristal dan berstruktur kristal wurtzite pada daya 40W. Dengan optimalisasi daya plasma (70 watt) pada x = 0,2 pada film tipis AlxGa1-xN diperoleh orintasi bidang kristal yang bergeser menuju orientasi bidang kristal (1010) yang sudah bersifat monokristal. Karakteristik sifat optik dengan UV-nir menunjukkan ketebalan film tipis dengan x = 0,2 pada daya 70 watt lebih rata dan tebal dibandingkan dengan daya 40 watt dan 50 watt. Film dengan x = 0,2 pada daya plasma 40 watt memiliki Eg = 3,58 eV, daya plasma 50 watt Eg = 3,62 eV serta pada daya plasma 70 watt memiliki Eg = 3,78 eV. Perbedaan fraksi molar Al juga berpengaruh terhadap besarnya energi bandgap. Film AlxGa1-xN pada daya plasma 50 watt dengan x = 0 memiliki Eg = 3,52 eV; x = 0,1 memiliki Eg = 3,58 eV sedangkan pada x = 0,2 memiliki Eg = 3,62 eV. Semakin besar fraksi molar yang diberikan maka energi bandgap dari film tersebut juga semakin besar. Penambahan daya plasma yang besar mengakibatkan pergeseran sudut yang relatif kecil. Pergeseran sudut 2θ menyatakan besarnya strain yang mengindikasikan kualitas kristal yang dihasilkan.

Actions (login required)

View Item