Pengaruh dosis dan energi Ion Boron terhadap Resistivitas Silikon Amorf Terhidrogenasi Hasil Implantasi

Abstract

Silikon Amorf terhidrogenasi (a-Si:H) dapat dijadikan semikonduktor ekstrinsik tipe-p. Implantasi ion merupakan salah satu metoda untuk membuat semikonduktor ekstrinsik. Implantasi ion boron pada a-Si:H menghasilkan tipe-p. Proses impla.ntasi dilakukan dengan dua perlakuan yaitu variasi dosis ion dengan energi tetap dan variasi energi ion dengan dosis tetap. Pengaruh kedua perlakuan terhadap resistivitas a-Si:H dapat dikaji dari hasil penelitian. Pengukuran resistivitas a-Si:H menggunakan metoda probe empat titik. Sementara informasi adanya boron pada a-Si:H diuji dengan spektrometer inframerah. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa semakin besar dosis atau energi ion menyebabkan resistivitas a-Si:H semakin kecil. Resistivitas minimum a-Si:H terimplantasi dengan energi 30 keV diperoleh pada dosis (12,864+1,307)x1015 -2 cm yaitu (1,689+0,004)x10-1n-cm. Sementara resistivitas minimum a-Si:H terimplantasi dengan energi 60 keV diperoleh pada dosis (12,878+1,308)x1015 -2 • cm yaitu sebesar (1,713+0,003)x10 -1n-cm. Pengujian spektroskopi inframerah menunjukkan ikatan Si-H pada a-Si:H terjadi pada bilangan gelombang 852,5 cm-1 dan 837,0 cm-'1 yang diduga sebagai vibrasi lentur kibas SiH2. Dopan boron pada a-Si:H terimplantasi ditunjukkan oleh bilangan gelombang 1188,1 cm-1 sebagai vibrasi lentur deformasi BH2, 1288,4 cm -1 sebagai vibrasi lentur deformasi B-CH3, dan bilangan gelombang 2414,7 cm -1. sebagai vibrasi regang BR. Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) can be made as p-type extrinsic semiconductors. Ion implantation is one of many methods to produce extrinsic semiconductor. Boron ion can be implanted to a-Si:H as p-type a-Si:II. Implantation process has two conditions, i.e. ion dose variated at constant energy and ion energy variated at constant dose. Both conditions influence resistivity of a-Si:H and being observed from experiment. Resistivity of a-Si:H is measured by four point probe. Infrared spectrometer examines presence of boron at implanted a¬Si:H. The experimental shows resistivity of a-Si:H decreases at higher ion dose and energy. Minimum resistivity of implanted a-Si:H at 30 keV reached by dose rate (12.864+1.307)x1015 cm2 is (1.689+0.004)x10-10-cm. While minimum resistivity is (1.713+0.003)x10-I82-cm at 60 keV and dose rate (12.878+1.308)x101$ cm 2. Infrared spectroscopy experiment shows Si-H bonds in a-Si:H. The wave number at 852.5 cm-1 and 837.0 cnil predicted as bending vibration of wagging SiH2. Presence of boron at implanted a-Si:H indicated by 1188.1 cm-1 of deformation vibration BH2, 1288.4 cm-1°f deformation vibration B-CH3, and 2414.7 cm-lof stretching vibration BH.