KARAKTERISASI LAPISAN FILM TIPIS GaAs YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
DISERTASI
Oleh MULA SIGIRO 108108002
PROGRAM DOKTOR ILMU FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
KARAKTERISASI LAPISAN FILM TIPIS GaAs YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
DISERTASI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dengan wibawa Rektor Universitas Sumatera Utara Profesor Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), SpA(K)
Oleh MULA SIGIRO NIM : 108108002
PROGRAM DOKTOR ILMU FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
Judul Disertasi
: KARAKTERISASI LAPISAN FILM TIPIS GaAs YANG DITUMBUHKAN DENGAN METODE MOCVD DI ATAS SUBSTRATE Ge
Nama Nomor Pokok Program Studi
: MULA SIGIRO : 108108002 : Doktor Ilmu Fisika
Menyetujui
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc) Promotor
(Dr. Marhaposan Situmorang) Co-Promotor
Ketua Program Studi
(Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc)
(Prof. Drs. Motlan, M.Sc, PhD) Co-Promotor
Dekan
(Dr. Sutarman, M.Sc)
Universitas Sumatera Utara
PROMOTOR
Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc
Guru Besar Fisika Bidang Fisika Material Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Co – Promotor
Dr. Marhaposan Situmorang
Dosen Senior Fisika Terapan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Co – Promotor
Prof. Drs. Motlan, M.Sc., PhD
Guru Besar Fisika Bidang Material Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada Tanggal 22 Juni 2013
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Ketua
:
Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc
Anggota
:
Prof. Drs. Motlan, M.Sc, PhD Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.Si Dr. Muhammad Syukri, MT
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
Disertasi ini adalah karya penulis sendiri , dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah penulis nyatakan dengan benar.
Nama
:
Nomor Pokok :
Mula Sigiro 108108002
Universitas Sumatera Utara
BIODATA SINGKAT
Penulis lahir di Tungkam Jaya, Kabupaten Langkat, Sumatera Utara pada tanggal 05 April 1985. Merupakan anak ke lima dari lima besaudara dari mendiang Ayahanda Arnis Sigiro dan mendiang Ibunda Br. Saragi.
Pendidikan Formal: 1991 – 1997, SD Negeri 056401 Tungakam Jaya, Kecamatan Besitang, Langkat. 1997 – 2000, SMP Swasta OSNI Tungkam Jaya, Kecamatan Besitang, Langkat. 2000 – 2003, SMA MITRA INALUM Tanjung Gading, Batu Bara 2003 – 2004, Pendidikan Matematika, FKIP Universitas Riau, Pekanbaru. 2004 – 2008, Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan 2008 – 2010, Magister Ilmu Fisika, FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan 2009 – 2010, Akta Mengajar IV, FKIP Universitas Darma Agung, Medan 2010 – 2013, Doktor Ilmu Fisika, FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan. 2012 – Sekarang, PhD Candidate, Department of Electronic and Computer Engineering, National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) Taiwan Tech, Taipei.
Riwayat Pekerjaan: 2008 – 2009, Guru Fisika SMA ST. Thomas 1, Medan 2008 – 2009, Tentor Fisika di Bimbingan Belajar Quantum . 2008 – 2009, Dosen Honor Program Studi Ilmu Keperawatan, Universitas Darma Agung, Medan.
Universitas Sumatera Utara
2008 – Sekarang, Direktur Utama Komunitas Pengembangan Olimpiade Sains dan Tenaga Pendidik Indonesia (KPOSTPI), Medan. 2010 – 2011, Dosen Honor Fisika dan Matematika di STMIK POTENSI UTAMA, Medan. 2010 – 2011, Dosen Honor Fisika dan Matematika di Universitas Pembangunan Masyarakat Indonesia (UPMI), Medan 2010 – Sekarang, Dosen Tetap Jurusan Pendidikan Fisika, FKIP Universitas HKBP Nommensen (UHN), Medan. 2011 – Sekarang, President Asia International Foundation (AIF), Medan. 2012 – Sekarang,
Assistant
Researcher,
Group
of
Optoelectronic
and
Semiconductor, Department of Electronic and Computer Engineering, NTUST – Taiwan Tech, Funded by National Science Council (NSC) Taiwan.
Universitas Sumatera Utara
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 µ m 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
i
Universitas Sumatera Utara
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 µ m 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
ii
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat karunia dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas disertasi ini dengan baik. Pada kesempatan ini penulis dengan tulus menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Rektor Universitas Sumatera Utara Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), SpA(K), Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Bapak Prof.Dr.Ir. Rahim Matondang MSIE , Dekan FMIPA Bapak Dr.Sutarman,MSc, ketua Program S3 Fisika Bapak Dr. Nasruddin MN, M.Eng.,Sc, dan sekretaris Program S3 Fisika Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.Si sekaligus sebagai penguji, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan di Program Doktor Ilmu Fisika di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara Medan.
Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang tinggi juga penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc, selaku dosen/Promotor yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penulisan disertasi ini serta memberikan rekomendasi tertulis dalam melamar beasiswa riset ke National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) Taiwan Tech. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Co-Promotor yang telah memberikan kesempatan, bimbingan, pengarahan dan bantuan dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini serta memberikan rekomendasi tertulis dalam melamar beasiswa riset ke National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) Taiwan Tech. 3. Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc, PhD, selaku Co-Promotor yang telah memberikan kesempatan, bimbingan, pengarahan dan bantuan dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
iii
Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Prof. Eddy Marlianto, M.Sc, PhD, yang memberikan rekomendasi tertulis dalam melamar beasiswa riset ke National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) Taiwan Tech. 5. Bapak Dr. Muhammad Syukri, MT selaku penguji dari jurusan Fisika, Universitas Syiah Kuala, Aceh atas masukan dan arahan yang diberikan kepada penulis. 6. Bapak Prof. Ying Sheng Huang, PhD, atas bimbingan dan kesempatan yang diberikan untuk mengerjakan penelitian ini di Semiconductors and Characterization Laboratory, Department of Electronic and Computer Engineering, National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) Taiwan Tech. Ucapan terima kasih juga sedalam-dalamnya penulis sampaikan kepada orang tua, Ayahanda Arnis Sigiro (Almarhum), Ibunda Albina br. Saragi (Almarhum), Abang dan Akkang (Marni Cintani Sigiro, Sondang Metanoya Sigiro dan Amos Sigiro), Kakak dan Lae (Ester Situmorang), Kakak dan Lae ( Bora Sitorus dan Grace Sitorus), Kakak dan Lae ( Siti Maria Malau, Flori Erbina Malau, Ovi Sensius Malau) yang telah membesarkan, merawat, mendidik dan menyekolahkan saya hingga menempuh pendidikan doktoral. Kepada teman KTB Amazing Grace (Daniel Purba, Vera, Henni Sitompul, K’Juni Sinarinta Purba, K’ Julika Hutapea, dan K’ Sonak Tiora Tarigan), adek-adek di Kelompok Kecil The Upper (Riwandi Yusuf Siregar, Febri Iskandar Samosir, Jimmi Tessa Samosir, Martianus Natalegawa Perangin-angin, Sandro Novaldi Ginting), adek-adek di Kelompok Kecil “The Upper” (Perdana Okto Manik, L.Martin L Simorangkir, Hiras Sitanggang, Albert Daniel Saragih), adek-adek di Kelompok Kecil Talithakum (Mori Yana Sitepu, Sri Devi Sembiring, Novelly Situmorang, Lesti Simarmata, Leo Saragih, Fransen Siadari), adek-adek di Kelompok Kecil Bible Camp (Bita, Rima, Ferdinan, Lowrenta), dan Exkord KMK UP FMIPA USU 2008 atas doa-doanya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini dengan baik. Secara khusus juga saya mengucapkan terimakasih kepada kekasihku Lusi Victoria Lumban Gaol yang begitu bersabar mendoakan setiap kekurangan dan kelemahan saya selama ini dan atas semangat yang diberikan selama ini, semoga kedepan kita semakin dimampukan Tuhan dalam menggapai Visi dan mengerjakan panggilan-Nya dengan taat.
iv
Universitas Sumatera Utara
Ucapan terima kasih yang tulus juga saya sampaikan kepada rekan-rekan mahasiswa Program Doktor Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara angkatan 2010 dan admin sekretariat Prodi S3 Fisika K’Windi dan B’Ridwan yang tetap memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama menempuh pendidikan doktor. Semoga kebanggaan ini menjadi kebanggaan semua orang-orang yang saya cintai. Semoga kita diberi berkat dan rahmat-Nya dalam memanfaatkan segala ilmu yang sudah penulis terima. Amin
Medan, 22 Juni 2013
Mula Sigiro
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK
……………………………………………………………
i
ABSTRACT ……………………………………………………………
ii
UCAPAN TERIMA KASIH ……………………………………………
iii
DAFTAR ISI ……………………………………………………………
vi
DAFTAR TABEL
……………………………………………………
ix
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………
xi
BAB I
PENDAHULUAN
……………………………………. 1
1.1 Latar Belakang
……………………………………. 1
1.2 Batasan Masalah ……………………………………. 6 1.3 Perumusan Masalah ………………………………… 6 1.4 Tujuan Penelitian …………………………………… 7 1.5 Manfaat Penelitian ………………………………….. 7 1.6 Lokasi dan Waktu Penelitian ……………………….. 8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ………………………………… 10
2.1 Material Semikonduktor Paduan III-V ……………… 10 2.1.1
Material GaAs, Ge, dan AlAs
……………… 11
2.2 Penumbuhan Bahan Semikonduktor Paduan III-V (GaAs) ………………………………… 13 2.3 Karakterisasi Bahan Semikonduktor Paduan III-V (GaAs) ……………………………….. 17 2.3.1
Karakterisasi Menggunakan Raman Spectroscopy ………………………… 18
2.3.2
Karakterisasi Menggunakan
vi
Universitas Sumatera Utara
Photoluminescence Spectroscopy …………… 26 2.3.3
Karakterisasi Menggunakan Piezoreflectance Spectroscopy ……………… 28
2.3.4
Karakterisasi Menggunakan Transmittance …. 30
2.3.5
Karakterisasi Gambar Permukaan Film Tipis GaAs/Ge ………………………… 31
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN ………………………… 34
3.1 Informasi Sampel …………………………………….. 34 3.2 Prosedur Percobaan dan Peralatan yang Digunakan …. 35 3.2.1 Penumbuhan MOCVD (Metalorganic Chemical Vapour Deposition) ……………………. 35 3.2.2 Karakterisasi Menggunakan Raman Spectroscopy ……………………………. 37 3.2.3 Karakterisasi Menggunakan Photoluminescence Spectroscopy ……………….. 38 3.2.4 Karakterisasi Menggunakan Piezoreflectance Spectroscopy …………………... 40 3.2.5 Karakterisasi Menggunakan Transmittance ……... 42 3.2.6 Karakterisasi Gambar Permukaan Film Tipis GaAs/Ge …………………………….. 43 3.3 Desain Penelitian ……………………………………. 44
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………….. 45
4.1 Hasil Penelitian ………………………………………. 45 4.1.1 Karakterisasi Raman Spectroscopy …………….. 45 4.1.1.1
Tanpa Menggunakan Polarizer ……….. 45
4.1.1.2
Menggunakan Polarizer ………………. 47
4.1.1.3
Menggunakan Polarizer dan Half Wave Plate ……………………… 52
vii
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.4
Spectrum Raman Subtrat Ge ………… 55
4.1.2 Karakterisasi Photoluminessence Spectroscopy .. 57 4.1.3 Karakterisasi Piezoreflectance Spectroscopy ….. 62 4.1.3.1 Piezoreflectance Pada Suhu Kamar ……. 62 4.1.3.2 Piezoreflectance Pada Suhu Rendah …… 63 4.1.4 Karakterisasi Transmittance Spectroscopy …….. 65 4.1.5 Karakterisasi Morpologi SEM …………………. 70. 4.2 Pembahasan ………………………………………….. 80 4.2.1 Karakterisasi Raman Spectroscopy ……………. 80 4.2.1.1
Perhitungan Teoritis (Bawaan Sampel) . 80
4.2.1.2
Tanpa Menggunakan Polarizer ………. 81
4.2.1.3
Menggunakan Polarizer ……………… 82
4.2.1.4
Menggunakan Polarizer dan Half Wave Plate ……………………… 84
4.2.1.5
Spectrum Raman Subtrat Ge ………… 85
4.2.2 Karakterisasi Photoluminessence Spectroscopy .. 86 4.2.3 Karakterisasi Piezoreflectance Spectroscopy ….. 87 4.2.3.1 Hasil Fitting Pada Suhu Kamar ………... 87 4.2.3.2 Hasil Fitting Pada Suhu Rendah ………. 91 4.2.4 Karakterisasi Transmittance Spectroscopy ……. 95 4.2.5 Karakterisasi Morpologi SEM …………………. 97
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ………………………….. 98
5.1
Kesimpulan ……………………………………… 98
5.2
Saran ……………………………………………... 99
DAFTAR PUSTAKA …………………………………… 100
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
1.1
Judul
Halaman
Key issues for realizing super high-efficiency multi-junction solar cells …………………………………….
2
2.1
Daftar Material Semikonduktor Paduan III-V .......................
11
2.2
Properties of AlAs, GaAs, dan Ge (E. Fred Schubert) ……..
12
2.3
Nilai LO and TO untuk GaAs bulk …………………………
20
2.4
Parameter sampel GaAs oleh V.I Zemski, et al., (1975) ……
21
2.5
Perhitungan Parameter sampel GaAs oleh V.I Zemski, et al., (1975)
……………………….
22
2.6
Parameter sampel oleh H. Shen dan F.H Pollak (1985) …….
24
2.7
Backscatering sample GaAs/Ge yang digunakan dalam penelitian ini ………………………………
26
4.1
Summary of Phonon Plasmon Theoretical …………………..
80
4.2
Intensitas dan frekwensi phonon GaAs ...................................
81
4.3
Optical Frequency for Ge ……………………………………
85
4.4
FWHM for Ge ………………………………………………
85
4.5
Summary of Piezoreflectance measurements
ix
Universitas Sumatera Utara
for AlAs/GaAs/Ge at RT ……………………………………
4.6
Summary of Piezoreflectance measurements for AlAs/GaAs/Ge at LT …………………………………….
4.7
89
93
Summary of Transmittance measurements for AlAs/GaAs/Ge …………………………………………...
x
95
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul
Halaman
2.1
GaAs dan Struktur Kristalnya ...................................................
13
2.2
AlAs dan Struktur Kristalnya ...................................................
13
2.3
Ge dan Struktur Kristalnya .......................................................
13
2.4
Hasil TEM dari GaAs yang terdiri dari beberapa APDs yang ditumbuhkan diatas substrat Ge .......................................
15
2.5
APDs GaAs pada (a) Suhu rendah (b) Suhu tinggi ...................
16
2.6
Hasil TEM penampang lintang dari GaAs/As/Ge/Si yang ditumbuhkan pada rasio V/III = 20 (a) Unannealed Ge/Si substrate and (b) Ge/Si substrate annealed at 6500C ......
17
2.7
Skema transisi Raman ………………………………………...
19
2.8
trum Raman untuk GaAs bulk yang dilakukan oleh penulis…………………………………………
2.9
20
Kurva plasmon-phonon untuk sample Gas table diatas oleh V.I Zemski, et al., (1975): (a) 3.4 x 1017 cm-3, (b) 5x1017 cm-3, dan (c) 6.7x1017 cm-3 ………………………...
22
2.10
Kurva plasmon-phonon untuk sample GaAs F(782-8A) ………
24
2.11
Backscattering pada Raman untuk sample yang digunakan ………
25
2.12
77K PL spectra of three undoped GaAs films deposited on Ge with GaAs film thickness respectively equal to 140 nm (dashed line), 300 nm (dotted line) and 600 nm (solid line).........
2.13
26
Room temperature PL comparison of 1 mm un-doped GaAs layer grown on exact (001) Ge substrate and on polished Ge/Si substrate..............................................................................
2.14
27
Temperature 17 K photoluminescence spectrum of the GaAsbased heterostructure grown by molecular beam epitaxy shown in the inset and used to form the PBG material. (Pallab Bhattacharya, at al., 1999).............................................
xi
27
Universitas Sumatera Utara
2.15
Room·temperature (293·K) PzR, TER, and PR spectra of a SI:GaAs sample. (Richard L. Tober and John D. Bruno, 1990).........................................................................
2.16
28
Piezoreflectance spectrum at 20 K of ZnSe epilayer on (001) GaAs in the vicinity of the direct gap of ZnSe. (F.H Pollak and H. Shen, 1993) ....................................................................
2.17
29
100 K differential-photoluminescence spectra. (a) Wavelength -modulation spectrum. (b) Piezomodulation spectrum. (H. Mathieu, et al., 1991) ..........................................................
2.18
29
(a) intensity (solid line) and phase (dashed line) properties of transmission pulse after GaAs film (L = 300 nm) experimentally obtained in spectral and temporal domain, respectively; (c) reflection pulse from GaAs film (L = 300 nm) in spectral and temporal domain; (e) reflection pulse from GaAs bulk (L = 300 mm) in spectral and temporal domain. (Y. Ogawa, et al., 2006) ..............................................................
30
2.19
Hasil image Microscope (G. Brammertz, et al., 2006) ................
31
2.20
Hasil image SEM untuk penampang lintang (cross section) (G. Brammertz, et al., 2006) ................................
2.21
32
Cross-section SEM image of GaAs overgrown on polished Ge film grown on SiO2 trench patterned Si(001) substrate................... 33
3.1
Struktur dari 10 sampel yang dikarakterisasi ...............................
34
3.2
Thomas Swan MOCVD reaktor ...................................................
35
3.3
Skematik maskset tempat penumbuhan lapisan tipis GaAs. Bagian warna putih adalah SiO2 sedangkan warna hitam adalah Ge substrat. (Guy Brammertz, et al., 2006) ......................
36
3.4
Raman Spectroscopy ...................................................................
37
3.5
Photoluminescence Spectroscopy (PL) .......................................
38
3.6
PL set up
..............................................................................
39
3.7
Piezoreflectance Spectroscopy (PL) ............................................
40
3.8
PzR setup ....................................................................................
41
3.9
Transmittance .............................................................................
42
xii
Universitas Sumatera Utara
3.10
Transmittance Setup ...................................................................
43
3.11
SEM ...........................................................................................
43
3.12
Desain Penelitian .......................................................................
44
4.1
Spektrum Raman unpolarized (1) .............................................
45
4.2
Spektrum Raman unpolarized (2) ..............................................
46
4.3
Sepektrum Raman GB022 .........................................................
47
4.4
Sepektrum Raman GB034 .........................................................
47
4.5
Sepektrum Raman GB037 .........................................................
48
4.6
Sepektrum Raman GB038 .........................................................
48
4.7
Sepektrum Raman GB044 .........................................................
49
4.8
Sepektrum Raman GB045 .........................................................
49
4.9
Sepektrum Raman GB046 .........................................................
50
4.10
Sepektrum Raman GB097 .........................................................
50
4.11
Sepektrum Raman GB098 .........................................................
51
4.12
Sepektrum Raman GB105 .........................................................
51
4.13
Sepektrum Raman GB022 dan GB034 ......................................
52
4.14
Sepektrum Raman GB037 dan GB038 ......................................
52
4.15
Sepektrum Raman GB044 dan GB045 ......................................
53
4.16
Sepektrum Raman GB046 dan GB097 ......................................
53
4.17
Sepektrum Raman GB098 dan GB105 ......................................
54
4.18
Spektrum Raman dari substrat sample GB022,GB034, GB037,GB038, GB044 ……………………………………….
4.19
55
Spektrum Raman dari substrat sample GB045,GB046, GB097,GB098, GB105 ……………………………………….
56
4.20
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB022 ..........................
57
4.21
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB034 ..........................
57
4.22
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB037 ..........................
58
4.23
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB038 ..........................
58
4.24
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB044 ..........................
59
4.25
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB045 .........................
59
4.26
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB046 ..........................
60
4.27
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB097 ..........................
60
xiii
Universitas Sumatera Utara
4.28
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB098 ..........................
61
4.29
Sepektrum Photoluminescence (PL) GB105 ..........................
61
4.30
Spektrum PzR untuk GB022, GB034, GB037 dan GB038 ...
62
4.31
Spektrum PzR untuk GB044, GB045, GB046 dan GB097 ...
62
4.32
Spektrum PzR untuk GB098 dan GB105 ..............................
63
4.33
Spektrum PzR (LT) untuk GB022, GB034, GB037 dan GB038
63
4.34
Spektrum PzR (LT) untuk GB044, GB045, GB046 dan GB097
64
4.35
Spektrum PzR (LT) untuk GB098 dan GB105 ......................
64
4.36
Spektrum Transmittance untuk GB022 ..................................
65
4.37
Spektrum Transmittance untuk GB034 ..................................
65
4.38
Spektrum Transmittance untuk GB037 ..................................
66
4.39
Spektrum Transmittance untuk GB038 ..................................
66
4.40
Spektrum Transmittance untuk GB044 ..................................
67
4.41
Spektrum Transmittance untuk GB045 ..................................
67
4.42
Spektrum Transmittance untuk GB046 ..................................
68
4.43
Spektrum Transmittance untuk GB097 ..................................
68
4.44
Spektrum Transmittance untuk GB098 ..................................
69
4.45
Spektrum Transmittance untuk GB105 ..................................
69
4.46
Morpologi SEM GB022 .........................................................
70
4.47
Morpologi SEM GB034 .........................................................
71
4.48
Morpologi SEM GB037 .........................................................
72
4.49
Morpologi SEM GB038 .........................................................
73
4.50
Morpologi SEM GB044 .........................................................
74
4.51
Morpologi SEM GB045 .........................................................
75
4.52
Morpologi SEM GB046 ..........................................................
76
4.53
Morpologi SEM GB097 .........................................................
77
4.54
Morpologi SEM GB098 .........................................................
78
4.55
Morpologi SEM GB098 .........................................................
79
4.56
Hasil Fitting PzR (RT) GB022 dan GB034 ............................
87
4.57
Hasil Fitting PzR (RT) GB037 dan GB038 ............................
87
4.58
Hasil Fitting PzR (RT) GB044 dan GB045 ............................
88
4.59
Hasil Fitting PzR (RT) GB046 dan GB097 ............................
88
xiv
Universitas Sumatera Utara
4.60
Hasil Fitting PzR (RT) GB098 dan GB105 ............................
89
4.61
Grafik Excitonic Transition PzR (RT) ....................................
90
4.62
Grafik Broadening Parameter PzR (RT) .................................
90
4.63
Hasil Fitting PzR (LT) GB022 dan GB034 ............................
91
4.64
Hasil Fitting PzR (LT) GB037 dan GB038 ............................
91
4.65
Hasil Fitting PzR (LT) GB044 dan GB045 ............................
92
4.66
Hasil Fitting PzR (LT) GB046 dan GB097 ............................
92
4.67
Hasil Fitting PzR (LT) GB098 dan GB105 ............................
93
4.68
Grafik Excitonic Transition PzR (LT) ....................................
96
4.69
Grafik Broadening Parameter PzR (LT) .................................
96
4.70
Grafik Excitonic Transition Transmittance ............................
96
xv
Universitas Sumatera Utara