Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi ke-2 Tahun 2011 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang B.27 PENGARUH LAJU MOLAR Mn LARUTAN TERHADAP MIKROSTRUKTUR FILM LAPISAN GaN: Mn YANG DIDEPOSISI DI ATAS SUBSTRAT Si MENGGUNAKAN METODE CSD Heri Sutanto 1) , Eko Hidayanto 1) , Iis Nurhasanah 1) , Nursidi Yunanto 1) , Isrina Nur Laili 1) dan Istadi 2) 1) Jurusan Fisika, Fakultas MIPA UNDIP Jl.Prof. Soedharto, SH, Tembalang-Semarang 2) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik UNDIP Jl. Prof. Soedharto, SH, Tembalang-Semarang e-mail: herisutanto@undip.ac.id ; herisutato@gmail.com Abstrak Telah dilakukan deposisi lapisan tipis material GaN:Mn dengan metode chemical solution deposition (CSD) menggunakan teknik spin-coating. Larutan gallium-maganese-citrate-amine disintesis menggunakan Ga 2 O 3 sebagai sumber galium dan MnO 2 sebagai sumber mangan. Larutan divariasi dengan fraksi mol larutan Mn dari 55-80%. Kristal berwarna coklat yang terbentuk selanjutnya dilarutkan dalam ethylenediamine membentuk gel. Gel selanjutnya dilapiskan di atas substrat Si dengan spin-coater pada laju 1100 rpm. Lapisan yang terbentuk kemudian disintering pada temperatur 900oC pada lingkungan gas N 2 UHP supaya terjadi dekomposisi membentuk GaN:Mn. Hasil analisis spektrum energy dispersive of X-Ray (EDX) menunjukkan inkorporasi Mn ke dalam GaN meningkat dengan penambahan fraksi mol larutan Mn pada larutan yang digunakan. Hasil Uji EDX menunjukkan bahwa film tipis GaN:Mn terdapa impuritas karbon (C) hingga 36,71%. Citra scanning electron microscopy (SEM) lapisan tipis GaN:Mn menunjukkan secara umum telah diperoleh kekasaran permukaan (rms) morfologi lapisan mencapai orde nanometer hingga 24,36 nm. Dari hasil yang telah diperoleh menunjukkan bahwa metode deposisi CSD telah mampu menghasilkan lapisan tipis semikonduktor magnetik dengan morfologi permukaan yang hampir homogen. Dengan demikian metode CSD ini dapat dikembangkan untuk metode alternatif deposisi lapisan tipis yang ekonomis dan sederhana. Kata kunci: GaN:Mn, CSD, Lapisan Tipis, Inkorporasi Mn PENDAHULUAN Perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat pada dekade terakhir ini sangat ditunjang oleh perkembangan industri rangkaian terintegrasi (integrated circuit, IC) dan industri penyimpanan data secara magnetik. Rangkaian IC bekerja dengan cara mengontrol aliran pembawa muatan dalam semikonduktor jika diberikan medan listrik. Elemen memori di dalam IC bersifat volatile, yaitu informasi yang tersimpan akan hilang jika daya dimatikan karena data tersimpan dalam kapasitor. Pada industri yang membuat piranti penyimpanan data secara magnetik, perkembangan yang paling menggembirakan adalah dalam hal memperkecil ukuran dan daya yang diperlukan dalam penyimpanan data (Pearton, dkk., 2003; Thaler, dkk., 2004). Parameter kunci dalam penyimpanan data magnetik adalah spin elektron, karena spin dianggap sebagai asal mula momen magnetik. Penyimpanan data magnetik ini memiliki sifat non-volatile, karena secara alami bahan ferromagnetik memiliki sifat remanen magnetik yang tinggi. Dalam upaya menggabungkan keunggulan karakteristik elektronik dan magnetik di atas, diperkenalkan suatu divais baru, yaitu divais spintronik yang bekerja dengan cara memanfaatkan spin elektron untuk mengontrol pergerakan pembawa muatan. Divais spintronik yang paling dasar dan penting adalah magnetik tunnel junction (MTJ) yang merupakan basis dari magnetic random access memory (MRAM). Keunggulan divais ini meliputi sifat non-volatile (spin tidak berubah ketika daya dimatikan), laju pemrosesan data lebih tinggi dan ukuran divais lebih kecil. Keuntungan lainnya adalah divais memerlukan konsumsi energi yang rendah, karena energi yang dibutuhkan untuk mengubah arah spin lebih kecil dibandingkan dengan energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan elektron di dalam medan listrik (Zorpette, 2001). Syarat utama untuk realisasi divais spintronik adalah material induk haruslah bersifat ferromagnetik pada temperatur kamar dan memiliki efisiensi yang cukup tinggi mendekati 100% untuk injeksi dan transport spin (Reed, 2003). Salah satu cara supaya terjadi injeksi spin ke dalam semikonduktor adalah membuat logam brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by e-Publikasi Ilmiah Unwahas (Universitas Wahid Hasyim)