Schottky Contact dan Ohmic Contact pada Persambungan Elektroda Logam dan Semikonduktor Organik Coppe

Intisari : Telah dilakukan fabrikasi lapisan tipis Copper Phthalocyanine (CuPc) dengan menggunakan elektroda emas (Au) dan elektroda perak (Ag). Dari hasil karakterisasi arus tegangan diketahui bahwa kontak yang terjadi pada persambungan elektroda antara CuPc dan Au bersifat Ohmic contact sedangkan kontak yang terjadi pada persambungan elektroda antara CuPc dan Ag bersifat Schottky contact. Hal ini berhubungan dengan tingkat-tingkat energi pada semikonduktor organik CuPc dan fungsi kerja elektroda yang digunakan, sehingga kita tidak bisa sembarang memakai elektroda untuk kebutuhan pembuatan divais elektronik.

Pendahuluan

Semikonduktor organik telah diteliti sejak tahun 1940. Setelah ditemukan material semikonduktor organik, dibuat suatu diode berbasis molekul oleh Aviram pada tahun 1974. Hal ini membuat penelitian mengenai piranti-piranti organik berkembang semakin pesat. Piranti-piranti elektronik organik tersebut diproduksi dalam bentuk lapisan tipis, karena material organik mempunyai rapat pembawa muatan yang kecil. Prinsip kerja dari piranti-piranti elektronik tersebut adalah adanya sambungan antara logam dan semikonduktor organik sehingga ketika logam dan semikonduktor organik disambungkan terjadi perpindahan elektron dari logam ke semikonduktor organik (Ishii et al, 1999).

Piranti-piranti yang menggunakan prinsip kerja dari sambungan logam-semikonduktor organik diantaranya: OFET, OLED, OPV. OFET adalah transistor yang menggunakan bahan organik dimana sambungan antara logam-semikonduktor organiknya dipengaruhi oleh adanya efek medan listrik  (Horowitz, 1998). OLED pertama kali ditemukan sekitar tahun 1987, dimana OLED ini biasanya diproduksi dalam bentuk lapisan tipis (thin film) dari bahan organik. Bahan organik yang biasa digunakan dalam pembuatan OLED terdiri atas small molecules dan polimer. OLED ini telah digunakan sebagai layar televisi, komputer, layar hand phone dll. Prinsip kerja dari OLED berbeda dengan LED, jika LED berdasarkan adanya sambungan elektrik antara tipe p dan n dari material yang didoping sedangkan display OLED menggunakan senyawa organik yang mengeluarkan cahaya apabila diberi arus listrik.

Organik semikonduktor seperti phthalocyanine telah mendapatkan perhatian yang besar dalam beberapa tahun ini terutama sebagai detektor gas, komponen aktif dari piranti sel surya, LED, piranti photovoltaik, pewarna, dan sistem optik penyimpan data (El-Nahass et al, 2006). CuPc merupakan semikonduktor organik yang menunjukkan sensitivitas yang sangat tinggi untuk mendeteksi gas seperti NO2 dan Cl2. Pada bahan organik tingkat energi teratas yang ditempati elektron biasa disebut sebagai HOMO dan tingkat energi terbawah yang tidak ditempati elektron biasa disebut sebagai LUMO dengan lebar celah energi diantara keduanya. CuPc merupakan bahan semikonduktor organik yang mempunyai sifat sebagai semikonduktor tipe-p, dengan LUMO sebear 3,5 eV dan HOMO sebesa 5,2 eV (Triyana, 2004). Dalam pembuatan divais elektronika semikonduktor organik CuPc dapat dibuat dalam bentuk lapisan tipis dengan menggunakan logam tertentu sebagai elektroda.

Dalam penelitian ini, akan dibuat lapisan tipis CuPc dalam bentuk lapisan tipis dengan menggunakan elektroda emas dan perak untuk diteliti karakteristik persambungan antara semikonduktor organik CuPc dengan elektroda yang digunakan, dalam hal ini emas dan perak. Penelitian ini meliputi pembuatan lapisan tipis CuPc dan elektroda emas dan perak dengan menggunakan vacuum evaporator dan kemudian dilakukan karakterisasi arus tegangan.