Penumbuhan Lapisan Tipis µc-Si:H dengan Sistem Hot Wire PECVD untuk Aplikasi Divais Sel Surya

Abstrak: Telah ditumbuhkan lapisan tipis Mikrokristal Silikon Terhidrogenasi (µc-Si:H) di atas gelas Corning 7059 dengan sistem Hot Wire Plasma Enhanced Chemical Vapor  Deposition (HW-PECVD). Gas Silan (SiH4) 10% dalam  gas Hidrogen (H2) digunakan sebagai sumber  gas. Pengaruh temperatur substrat terhadap laju deposisi, sifat optik, sifat listrik dan struktur lapisan masing-masing dianalisisi melalui ketebalan lapisan, celah pita optik, konduktivitas gelap dan strukturnya. Laju  deposisi bervariasi dari 3,22  µm/jam sampai 5,24  µm/jam untuk temperatur substrat dari 175oC sampai 275oC pada laju aliran SiH4 70 sccm dan temperatur filamen ~ 1000oC. Celah pita optik yang diperoleh bervariasi dari 1,13 eV sampai 1,44 eV untuk temperatur substrat dari 175oC sampai 225oC.Hasil karakterisasi  XRD lapisan  tipis yang  ditumbuhkan pada temperatur substrat  275 oC menunjukkan  kehadiran struktur µc-Si:H yang ditandai dengan adanya puncak spektrum pada orientasi kristal <111>, <220>, dan <311>. Konduktivitas gelap yang diperoleh bervariasi dari orde 10-6 S/cm sampai 10-4 S/cm untuk temperatur substrat dari 200oC sampai 275oC pada temperatur filamen ~ 1000oC. Dibandingkan dengan konduktivitas gelap lapisan tipis a-Si:H (dalam orde 10-9 S/cm), maka konduktivitas gelap yang diperoleh lebih tinggi. Tingginya konduktivitas gelap memungkinkan lapisan tipis µc-Si:H yang ditumbuhkan dengan sistem HW-PECVD dapat diaplikasikan pada divais sel surya p-i-n.
Kata Kunci:  HW-PECVD, Konduktivitas Gelap, µc-Si:H, Sel Surya
Penulis: Syamsu, Darsikin, Iqbal, Jusman, T. Winata, Sukirno, dan M. Barmawi
Kode Jurnal: jpfisikadd050001

Artikel Terkait :