i
KARAKTERISASI LAPISAN FILM TIPIS GaAs YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
ABSTRAK
Lapisan film tipis GaAs dengan variasi ketebalan 350 nm, 500 nm, dan 1 µm yang ditumbuhkan di atas substrat Ge dengan teknik MOCVD telah dikarakterisasi menggunakan Raman spectroscopy, Photoluminesence spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, dan SEM. Dengan Raman spectroscopy dianalisis pengaruh carrier concentration terhadap Raman selection rule dan hanya memenuhi untuk GaAs yang memiliki carrier concentration rendah. GaAs yang dilapisi AlAs menghasilkan intensitas photoluminescence yang derastis menurun pada suhu 100K apabila memiliki nilai carrier concentration tinggi dan hasil dari semua sampel memperlihatkan bahwa kenaikan suhu akan menurunkan intensitas pada GaAs. Semua spektrum dari GaAs pada Piezoreflectance menghasilkan dua fitur eksiton pada suhu kamar dan tiga fitur eksiton pada suhu rendah. Dengan Transmittance spectroscopy, GaAs yang bersifat polar bisa dimaksimalkan nilai NBE nya terhadap Ge yang nonpolar yakni dengan cara mengubah miscut substrat Ge. Analisis SEM memperlihatkan bahawa nilai carrier concentration yang tinggi belum tentu menghasilkan kekerasan bahan yang tinggi, namun lebih dipengaruhi oleh ketebalan GaAs dan jenis tipe GaAs serta bahan yang melapisinya.
Kata kunci : Film Tipis GaAs, MOCVD, Substrate Ge, Carrier Concentration, Karakterisasi
ii
CHARACTERIZATION OF THIN FILM GaAs LAYER THAT GROWN
WITH MOCVD METHOD ABOVE Ge SUBSTRATE
ABSTRACT
Thin epitaxial GaAs films, with thickness varying are 350 nm, 500 nm, and 1 µm
were grown by metalorganic chemical vapour deposition (MOCVD) on Ge substrate. All sample characterized by Raman spectroscopy, Photoluminesence spectroscopy, Piezoreflectance spectroscopy, Transmittance spectroscopy, and Scanning Electron Microscope (SEM). With Raman spectroscopy analyzed the influence of carrier concentration on the Raman selection rule and only conform for GaAs with low carrier concentration. GaAs that coated AlAs produces a higher photoluminescence intensity decreases at temperatures 100K if they have high carrier concentration value and the results of all the samples showed that the temperature rise will reduce the intensity of the GaAs. All spectra of GaAs on Piezoreflectance produced two excitons feature at room temperature and three excitons feature at low temperatures. With Transmittance spectroscopy, NBE of GaAs as plar material can be maximized its value on the Ge as nonpolar by changing the miscut of Ge substrate. SEM analysis showed that high carrier concentration value does not necessarily produce high hardness materials, but rather is influenced by the thickness and the types of GaAs and its coating materials.
Keywords : Thin Film GaAs, MOCVD, Ge Substrate, Carrier Concentration,
Characterization
