Injeksi Spin Pada Divais Spintronika Berstruktur Dilute Magnetic Semiconductors/Semiconductor Non Magnetic (DMS/SNM) Dengan Tebal DMS Terbatas

Abstract

Divais spintronika berstuktur DMS/SNM dibentuk untuk mengurangi besarnya perbedaan konduktivitas antara feromagnetik logam dengan semikonduktor. Pada penelitian ini yang digunakan sebagai Dilute magnetic semiconductors (DMS) adalah TiO2:Co sedangkan sebagai semikonduktor non magnetik (SNM) adalah Si dan TiO2. Struktur ini diajukan dengan harapan dapat meningkatkan derajat polarisasi spin dari muatan terpolarisasi. Pada penelitian ini film tipis TiO2 telah berhasil ditumbuhkan diatas substrat Si(100) memakai metode spin-coating. Prekursor yang digunakan titanium (IV) isopropoxide [Ti{OCH(CH3)2}4]. Pada proses penumbuhan digunakan wetting layer untuk mengatasi besarnya ketidaksesuaian kisi antara Si(100) dan film TiO2. Komposisi prosentase atom penyusun film diperoleh sebesar Ti:O:C= 30,90%:67,16%:1,94%. Film TiO2 yang dideposisikan mempunyai bidang kristal (Si(004)), rutile (002) dan rutile (202) . Besarnya celah pita energi dari film tipis TiO2 adalah 3,7 eV. Morfologi permukaan film tipis yang ditumbuhkan mempunyai butiran penyusun film yang homogen. Pada penelitian ini juga telah dilakukan penumbuhan film tipis TiO2:Co diatas substrat Si(100) memakai metode spin-coating. Prekursor yang digunakan titanium (IV) isopropoxide [Ti{OCH(CH3)2}4] sebagai sumber prekursor logam Ti. Bahan Co(TMHD)3 dilarutkan ke dalam pelarut tetrahydofuran (THF(C4H8O)) untuk memperoleh prekursor dalam bentuk cairan dengan konsentrasi 0,1 M. Prekursor ini digunakan sebagai sumber Co. Film tipis ditumbuhkan dengan divariasi temperatur pemanasan pada tahap akhir dari (3500C-5500C). Film tipis TiO2:Co yang pada tahap akhir dipanaskan dengan menggunakan oven (tungku pemanas) pada temperatur 5000C, tersusun oleh butiran film yang tumbuh terorientasi pada bidang rutile (002) dan rutile (202) dan memiliki ketebalan berkisar 0,5 m. Dari hasil analisis EDS berikut komposisi: Ti:O:C:Co= 9,02%:61,94%: 28,98%: 0,06%. Energi band gap dari film tipis TiO2:Co tersebut sebesar 3,37 eV. Pada uji sifat listrik diperoleh informasi, bahwa kontak logam Au akan memiliki sifat schottky terhadap film tipis TiO2:Co. Apabila kontak yang digunakan adalah logam perak (Ag) maka sifat kontaknya adalah Ohmik.