Penentuan Koefisien Difusi Bahan Semikonduktor Lithium Tantalat (LiTaO3) di atas Substrat Silikon (100) Tipe-p pada Variasi Suhu

Abstract

Salah satu penelitian yang belakangan ini menarik perhatian para ahli fisika yaitu penelitian terhadap material ferroelektrik karena material ini sangat menjanjikan terhadap perkembangan device generasi baru sehubungan dengan sifat-sifat unik yang dimilikinya. Material ferroelektrik, terutama yang didasari oleh campuran lithium tantalat (LiTaO3), diharapkan sifat pyroelektrik dapat diterapkan pada infrared sensor. Litium tantalat (LiTaO3) merupakan suatu bahan ferroelectric yang memiliki keunikan dari segi sifat pyroelectric dan piezoelectric yang terpadu dengan stabilitas mekanik dan kimia yang baik. Oleh karena itu LiTaO3 sering digunakan untuk beberapa aplikasi misalnya modulator electro-optical dan detektor pyroelectric. LiTaO3 merupakan kristal non-hygroskopis, tidak berwarna, larut dalam air, memiliki tingkat transmisi yang tinggi dan tidak mudah rusak sifat optiknya. LiTaO3 merupakan bahan yang memiliki konstanta dielektrik yang tinggi serta kapasitas penyimpanan muatan yang tinggi. Pada penellitian ini telah berhasil menentukan nilai koefisien difusi film tipis LiTaO3 menggunakan metode Chemical Solution Deposition (CSD) dan spin coating pada suhu annealing 5500C, 6000C, 650oC, 700oC, 750oC dan 8000C. Ketebalan lapisan dan kecepatan spin coating sangat mempengaruhi karakteristik film tipis. Variasi suhu pada film memberikan karakteristik listrik dan optik yang lebih baik pada film tipis tersebut. Dari hasil karakterisasi yang dilakukan diperoleh puncak absorbansi tertinggi pada film lithium tantalat pada suhu annealing 800 oC. Nilai konduktivitas listrik film tipis meningkat seiring dengan kenaikan intensitas cahaya sebaliknya nilai resistansinya akan menurun dan dari nilai konduktivitas listrik yang didapatkan film LiTaO3 yang diperoleh berkisar antara 1.90 – 9.95 μS/cm hasil ini menunjukkan bahwa film tipis LiTaO3 yang dibuat merupakan bahan material semikonduktor. Pada film LiTaO3 kecepatan pada saat terjadinya difusi semakin tinggi dengan seiringnya kenaikan suhu yang menghasilkan koefisien difusi dari 57 – 391 nm2/s, film LiTaO3 yang didapat merupakan cikal bakal sensor infra merah.