Pengembangan Four Point Probe untuk pengukuran resistansi resistor dan karakterisasi semikonduktor

YUSRO AL HAKIM, Dr.Eng.Kuwat Triyana, M.Si

2014 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Instrumen 4-PP untuk mengukur resistansi resistor dan karakterisasi semikondukor telah di rancang dan di realisasi. Instrumen ini menunjukkan unjuk kerja yang baik dalam pengukuran resistansi resistor. Tingkat akurasi tertinggi dalam pengukuran mencapai 98,20 % dan tingkat terendah sebesar 61,90 % dengan tingkat presisi yang baik. Penentuan tingkat akurasi dilakukan dengan cara membandingkan hasil ukur alat dengan instrumen lain yang lebih tertelusur yaitu Sanwa CD 800a. Instrumen 4-PP juga di rancang untuk mengkarakterisasi semikonduktor. Dalam penelitian ini karakterisasi listrik sampel meliputi pengukuran resistansi, resistivitas, konduktivitas dan mobilitas dari sampel semikonduktor. Semikonduktor yang digunakan adalah Silikon. Hasil pengukuran resistansi Silikon menggunakan 4-PP sebesar (4,157 plus minus 0,015 %) ohm, resistivitas (1,808 x 10-3 plus minus 0,015 %) ohm.cm, dan konduktivitas delta (5,53 x 10-2 plus minus 0,015 %) S.cm-1, sedangkan nilai mobilitas sampel diperoleh nilai sebesar (3,21 x 10-4 plus minus 0,051 %) cm2S-1V-1. Hasil pengukuran resistivitas menggunakan 4-PP memiliki tingkat akurasi 82,29% dibandingkan dengan Instrumen Four Point Probe Veeco milik BATAN Yogyakarta. Instrumen 4-PP memiliki beberapa fitur seperti sumber arus listrik luar, teknik pengukuran sampel, voltmeter eksternal dan amperemeter eksternal. Fitur-fitur ini menjadikan 4-PP bisa digunakan bersinergi dengan instrumen lainnya. Pengembangan instrumen untuk peningkatan unjuk kerja alat dilakukan dengan cara berupa peningkatan kualitas hardware dan penggunaan software sebagai akusisi data dilakukan secara bersamaan

Design and Realization Four Point Probe (4-PP) Instrument for measuring resistor's resistance, and characterization of semiconductor was done.The instrument showed a good performance in measuring resistor's resistance. The highest degree of accuray reached around 98,20% and the lowest is 61,90% with good precision compared with other high tracebilited Insrument SANWA CD 800a. 4-PP Instrument also designed for characterization of semiconductor. This electrical characterization including resistancy, resistivity, conductivity and mobility of semiconductor. In this experiment Silicon sample had used. This measurement result Silicon sample's resistance around (4,157 plus minus 0,015 %) ohm, resistivity (1,808 x 10-3 plus minus 0,015 %) ohm.cm, conductivity delta (5,53 x 102 plus minus 0,015 %) S.cm-1 and mobility (3,21 x 10-4 plus minus 0,051 %) cm2 S-1V-1. The conductivity of sample is still in range with reference. It has accuracy 82,29% compared with Veeco Four Point Probe BATAN Yogyakarta. There are some fitures in this Instrument such as current source external, technique of measuring, voltmeter external dan amperemeter external so this instrument will compatible with other used instrument depend on condition of sample. For development instrument, advance quality of hardware and using software for data acquitision must be developed together for increasing it's performance.

Kata Kunci : 4-PP, resistor, karakterisasi semikonduktor, pengembangan