Perancangan dan Fabrikasi Detektor Inframerah Efisiensi Tinggi Berbasis Quantum Well Alx,Ga1x-,As/GaAs dengan Metode MOCYD

Abstract

Telah dilakukan penelitian tentang perancangan dan fabrikasi detektor inframerah efisiensi tinggi berbasis quantum well Al*Gar-*As/GaAs dengan Metode MOCVD. Penelitian ini telah dilaksanakan selama dua tahun, yaitu: pada tahun I (2006), pengembangan software simulasi untuk menentukan struktur dan sifat-sifat listrik dan optik detektor inframerah berbasis quantum well GaAs; dan pada tahun Il (2007), fabrikasi dan karakterisasi prototipe detektor inframerah berbasis quantum well Al,Gar _*As/GaAs dengan memvariasikan aluminium (x) dan strukturnya. pada tahun kedua ini telah dilakukan fabrikasi dan karakterisasi prototipe detektor inframerah efisiensi tinggi berbasis quantum well Al'Ga1-,As dengan metode MOCVD. Untuk mendapatkan quantum well, diperlukan tiga precursor trimetilgallium, trimetil aluminium dan arshin menuju chamber reaktor. Tekanan tabung diatur untuk mendapatkan komposisi paduan GaAs dan Al*Gar-'As yang tepat. Reaktor diaktifkan pada temperatur sekitar 600 C. Temperatur telah divariasikan untuk mendapatkan hasil paduan yang optimum. Masing-masing lapisan mempunyai parameter fabrikasi yang berbeda (tekanan, temperatur dan kecepatan aliran massa dan waktu)' Untuk mendapatkan quantum well, mula-mula telah ditumbuhkan lapisan barrier Al,Gar-*As diatas wafer semi-insulating GaAs. Waktu fabrikasi akan menentukan ketebalan lapisan barrier ini. selanjutnya dengan prosedur yang sama akan ditumbuhkan lapisan tipis GaAs dan lapisan tipis Al,Gar-*As diatasnya. Secara fundamental struktur quantum well telah terbentuk. Hasil-hasil yang diperoleh telah dikarakterisasi untuk menentukan sifat-sifat fisisnya. Struktur dan komposisi paduan dilakukan dengan metode SEM sedangkan respon gelombang optiknya dilakukan dengan photoluminescence (PL). Untuk melihat pengaruh komposisi dan struktur quantum well terhadap respon panjang gelombang maka telah dilakukan fabrikasi quantum well untuk mendapatkan panjang gelombang inframerah yang sudah diprediksikan dari peracangan pada tahun pertama. Selanjutny4 untuk mendapatkan struktur detektor inframerah, maka telah dilakukan penumbuhan secara kontinu sehingga diperoleh struktur multi lapis yang didalamnya mengandung struktur aktif quantum well. Prosedur pembuatan detektor adalah menumbuhkan beberapa lapisan tipis seperti pada proses penumbuhan quantum well.