Path: TopS3-DissertationsMathematics and Natural Science2000

PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI REAKTOR VERTIKAL UNTUK DEPOSISI UAP KIMIA ORGANO-LOGAM

DAN HASIL PENERAPANNYA

PhD Theses from JBPTITBPP / 2007-12-18 16:10:22
Oleh : RIDWAN ABDULLAH SANI, Fisika-ITB
Dibuat : 2000-07-01, dengan 1 file

Keyword : Deposisi uap kimia organo-logam (MOCVD: Metalorganic Chemical Vapor Deposition) adalah suatu proses dimana uap dari bahan-bahan kimia organo-logam bersentuhan dengan sebuah substrat dan mengalami reaksi kimia sehingga terjadi deposisi material pada permuk

Deposisi uap kimia organo-logam (MOCVD: Metalorganic Chemical Vapor Deposition) adalah suatu proses dimana uap dari bahan-bahan kimia organo-logam bersentuhan dengan sebuah substrat dan mengalami reaksi kimia sehingga terjadi deposisi material pada permukaan substrat. Metode MOCVD bisa digunakan untuk memperoleh lapisan tipis bahan semikonduktor yang uniform dalam daerah yang luas. Metode ini telah digunakan untuk produksi massal piranti mikroelektronik dan optoelektronik. Sistem reaktor yang banyak digunakan untuk membuat piranti semikonduktor yang memerlukan proses penumbuhan dengan MOCVD secara berulang adalah sistem reaktor vertikal dengan wafer tunggal. Untuk memperoleh lapisan yang uniform dengan reaktor vertikal, biasanya digunakan substrat yang diputar. Pemutaran substrat menyebabkan adanya aksi sedot sentrifugal sehingga gas mengalir menuju substrat secara lebih merata. Faktor lain yang mempengaruhi kerataan distribusi gas ke atas substrat adalah bentuk distributor gas yang digunakan untuk mengalirkan gas ke dalam reaktor. Distributor gas yang sering digunakan pada saat ini adalah distributor gas berbentuk kisi logam. Kombinasi distributor gas dan penggunaan subtrat yang diputar bisa menghasilkan aliran rata (plug flow) sehingga bisa diperoleh lapisan tipis dengan ketebalan yang merata/uniform. Mekanisme pemutaran substrat dengan kecepatan ribuan RPM dalam ruang vakum memerlukan peralatan yang mahal dan memiliki waktu pakai yang singkat.


Dalam penelitian ini dikembangkan sebuah konstruksi distributor gas guna memperoleh lapisan yang uniforni tanpa perlu melakukan pemutaran substrat. Distributor gas yang digunakan terdiri dari beberapa silinder dengan diameter berbeda yang disusun satu sumbu (koaksial). Distributor gas diletakkan di atas substrat dengan jarak ujung bawah silinder dengan substrat sekitar dua centimeter sampai tiga sentimeter. Metode simulasi diperlukan untuk optimasi perancangan geometri reaktor. Simulasi dilakukan dengan perangkat lunak Fluent dengan sistem operasi Unix dan CFD-ACE dengan perangkat lunak Windows 95. Analisa hasil simulasi menunjukkan bahwa profil pertumbuhan lapisan ternyata berkaitan dengan profil fraksi massa gas yang mencapai substrat. Perancangan dan pembuatan reaktor dilakukan di laboratorium Fisika Material Elektronik (Fismatel), Jurusan Fisika, Institut Teknologi Bandung. Reaktor yang digunakan dalam eksperimen dibuat dari tabung baja stainles berdiameter 10 cm. Reaktor dilengkapi dengan pemanas substrat dengan diameter 5 cm.


Hasil simulasi kemudian diuji secara eksperimen dengan menumbuhkan lapisan TiO2 dari bahan organo-logam titanium tetra iso-propoxide (TTIP). Reaktor yang digunakan dalam eksperimen dibuat dari baja tahan karat berdiameter sepuluh sentimeter. Uniformitas lapisan TiO2 yang...

Deskripsi Alternatif :

Deposisi uap kimia organo-logam (MOCVD: Metalorganic Chemical Vapor Deposition) adalah suatu proses dimana uap dari bahan-bahan kimia organo-logam bersentuhan dengan sebuah substrat dan mengalami reaksi kimia sehingga terjadi deposisi material pada permukaan substrat. Metode MOCVD bisa digunakan untuk memperoleh lapisan tipis bahan semikonduktor yang uniform dalam daerah yang luas. Metode ini telah digunakan untuk produksi massal piranti mikroelektronik dan optoelektronik. Sistem reaktor yang banyak digunakan untuk membuat piranti semikonduktor yang memerlukan proses penumbuhan dengan MOCVD secara berulang adalah sistem reaktor vertikal dengan wafer tunggal. Untuk memperoleh lapisan yang uniform dengan reaktor vertikal, biasanya digunakan substrat yang diputar. Pemutaran substrat menyebabkan adanya aksi sedot sentrifugal sehingga gas mengalir menuju substrat secara lebih merata. Faktor lain yang mempengaruhi kerataan distribusi gas ke atas substrat adalah bentuk distributor gas yang digunakan untuk mengalirkan gas ke dalam reaktor. Distributor gas yang sering digunakan pada saat ini adalah distributor gas berbentuk kisi logam. Kombinasi distributor gas dan penggunaan subtrat yang diputar bisa menghasilkan aliran rata (plug flow) sehingga bisa diperoleh lapisan tipis dengan ketebalan yang merata/uniform. Mekanisme pemutaran substrat dengan kecepatan ribuan RPM dalam ruang vakum memerlukan peralatan yang mahal dan memiliki waktu pakai yang singkat.


Dalam penelitian ini dikembangkan sebuah konstruksi distributor gas guna memperoleh lapisan yang uniforni tanpa perlu melakukan pemutaran substrat. Distributor gas yang digunakan terdiri dari beberapa silinder dengan diameter berbeda yang disusun satu sumbu (koaksial). Distributor gas diletakkan di atas substrat dengan jarak ujung bawah silinder dengan substrat sekitar dua centimeter sampai tiga sentimeter. Metode simulasi diperlukan untuk optimasi perancangan geometri reaktor. Simulasi dilakukan dengan perangkat lunak Fluent dengan sistem operasi Unix dan CFD-ACE dengan perangkat lunak Windows 95. Analisa hasil simulasi menunjukkan bahwa profil pertumbuhan lapisan ternyata berkaitan dengan profil fraksi massa gas yang mencapai substrat. Perancangan dan pembuatan reaktor dilakukan di laboratorium Fisika Material Elektronik (Fismatel), Jurusan Fisika, Institut Teknologi Bandung. Reaktor yang digunakan dalam eksperimen dibuat dari tabung baja stainles berdiameter 10 cm. Reaktor dilengkapi dengan pemanas substrat dengan diameter 5 cm.


Hasil simulasi kemudian diuji secara eksperimen dengan menumbuhkan lapisan TiO2 dari bahan organo-logam titanium tetra iso-propoxide (TTIP). Reaktor yang digunakan dalam eksperimen dibuat dari baja tahan karat berdiameter sepuluh sentimeter. Uniformitas lapisan TiO2 yang...

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiF
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • , Editor:

Download...