Pembuatan dan Karakterisasi Field Effect Transistor (FET) Berbasis Poly 3-Hexylthiophene (P3HT) untuk Mendeteksi Gas Amonia

Abstract

Piranti FET berbasis P3HT telah dibuat dalam penelitian ini untuk dapat mendeteksi gas amonia. Lapisan silikon dioksida (SiO2) sebagai lapisan dielektrik pada piranti FET telah ditumbuhkan di permukaan atas substrat silikon dengan metode thermal, lalu substrat silikon dipanaskan menggunakan furnace pada suhu 1000oC selama 3 jam, kemudian gas oksigen (O2) dialirkan ke dalam furnace selama proses pemanasan berlangsung yang bertujuan agar gas oksigen berikatan dengan silikon sehingga membentuk lapisan SiO2. P3HT sebagai lapisan aktif pada piranti FET ditumbuhkan di permukaan atas lapisan SiO2 dengan metode spin coating. Hasil karakterisasi EDX menunjukkan bahwa dalam substrat silikon yang telah dioksidasi terdapat kandungan unsur O2 sekitar 35% dan unsur silikon sekitar 65%. Hasil pengujian karakterisasi I-V menunjukkan arus drain-source (Id-s) yang diperoleh dipengaruhi oleh perubahan tegangan gate (Vg). Semakin besar Vg yang diberikan maka Id-s yang dihasilkan semakin meningkat. Pengaruh gas amonia terhadap kurva karakteristik I-V menunjukkan bahwa Id-s yang dihasilkan semakin menurun seiring dengan penambahan konsentrasi gas amonia. Berdasarkan hasil respon dinamik piranti terhadap gas amonia memperlihatkan bahwa semakin besar Vg yang diberikan maka sensitivitas piranti semakin tinggi. Pada saat diberi Vg = -8 volt, setiap perubahan konsentrasi 1% maka akan terjadi kenaikkan tegangan sebesar 0,264 volt. Sedangkan ketika Vg = 0 volt, setiap perubahan konsentrasi sebesar 1% maka terjadi kenaikkan tegangan sebesar 0,236 volt.