Pengembangan Spincoater untuk Deposisi Lapisan Tipis Semikonduktor dan Penggunaannya dalam Spincoating Film Tipis GaN

Author: 
Andi Suhandi
Yuyu R. Tayubi
Abstrak: 

Spin coating merupakan sebuah teknik yang mudah dan efisien untuk mendeposisi lapisan tipis semikonduktor yang memiliki kualitas baik dan potensial untuk berbagai aplikasi dalam pembuatan piranti elektronik maupun optoelektronik seperti sensor, fotodetektor dan sel surya. Telah dilakukan desain dan pembuatan alat spincoater di laboratorium kami untuk deposisi film tipis kristal dan amorphous untuk berbagai aplikasi piranti elektronik maupun optoelektronik. Alat spincoater terdiri dari sebuah rotor yang menggunakan motor AC sebagai penggerak dengan laju putaran dapat dikontrol dan divariasikan hingga laju putaran maksimum 3000 rpm. Sebuah dudukan substrat yang berbentuk piringan melingkar dipasang di atas tiang penyangga yang terhubung dengan rotor. Untuk menjaga agar substrat tidak terbang saat piringan diputar, pada bagian tengah piringan dudukan substrat dibuat lubang yang terhubung langsung ke ruang vakum melalui saluran yang dibuat pada tiang penyangga piringan. Ruang vakum dihubungkan dengan sebuah pompa vakum untuk memompa udara dari dalam ruang vakum. Dengan cara seperti itu substrat dapat menempel pada piringan tanpa harus menggunakan bahan perekat. Teknik ini memiliki keuntungan berupa kemudahan dalam pengambilan substrat dari piringan setelah proses pelapisan selesai dilakukan. Berdasarkan hasil uji penggunaan alat spincoater dalam proses deposisi film tipis GaN, menunjukkan bahwa alat spincoater yang dikembangkan telah berfungsi dengan baik, menghasilkan film tipis GaN yang memiliki karakteristik fisis cukup baik, diantaranya memiliki morfologi permukaan yang cukup merata, struktur kristal yang cukup baik, sifat listrik yang memadai, peka terhadap penyinaran dan sifat optik yang baik ditandai dengan puncak intensitas photoluminescence (PL) terjadi pada panjang gelombang 3628 Å, yang setara dengan energy gap GaN sebesar 3,42 eV.