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