Teknologi Plasma. dalam Industri Manufaktur Semikonduktor dan Divais Elektronik. (Bagian I) Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo, DEA.

Transkripsi

1 Teknologi Plasma dalam Industri Manufaktur Semikonduktor dan Divais Elektronik (Bagian I) Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo, DEA. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia Monday, 12 October 2015

2 Alur Aplikasi dan Pemanfaatan Teknologi Plasma di Industri Manufaktur Elektronik (Panel Surya)

3 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#1)

4 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#2) Wujud Fisika Plasma didefinisikan oleh Sir William Crookes (seorang ilmuan Inggris) pada tahun 1879: pemanasan zat padat menjadi cair, pemanasan zat cair menjadi gas dan pemanasan gas menjadi plasma. Pada tahun 1929, Dr. Irving Langmuir (seorang ahli Fisika dan Kimia dari Amerika), mempopulerkan terminologi plasma untuk menjelaskan sifat fisika gas yang terionisasi. Sebenarnya plasma sendiri bukanlah hal yang baru bagi jagad raya ini, karena diperkirakan jagad raya ini tersusun dari 99% plasma yang terbentuk dari proses ionisasi gas atmosfir oleh partikel-partikel kosmis.

5 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#3) Dewasa ini Teknologi Plasma sudah semakin banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti: teknologi plasma dalam AC (Plasma Cluster, nanoeg, dlsb), teknologi plasma pada TV dan teknologi plasma pada pengolahan sampah. Keuntungan dari plasma yang terkenal yaitu dapat menghasilkan spesies reaktif berkonsentrasi tinggi, yang dapat melakukan etching dan deposit material thin film (lapisan tipis) dengan kecepatan sampai 10 μm/menit. Selain itu teknologi plasma juga dimanfaatkan untuk modifikasi permukaan material yang dapat digunakan sebagai metode immobilisasi dan fungsionalisasi material.

6 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#4) Panjang Debye adalah jarak di mana pemisahan muatan yang signifikan dapat terjadi. Bola Debye adalah suatu volume tertentu yang memiliki radius panjang Debye, di mana di dalamnya terdapat lingkup pengaruh bola tersebut, sedangkan di luarnya tidak ada kecuali hanya muatan (elektron) yang tertentu/terpilih.

7 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#5) Panjang Debye adalah jarak di mana pemisahan muatan yang signifikan dapat terjadi. Bola Debye adalah suatu volume tertentu yang memiliki radius panjang Debye, di mana di dalamnya terdapat lingkup pengaruh bola tersebut, sedangkan di luarnya tidak ada kecuali hanya muatan (elektron) yang tertentu/terpilih.

8 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#6)

9 Dasar-Dasar Fisika Plasma (#7)

10 Peralatan (#1)

11 Pengaruh Tekanan pada Proses Etsa Kering

12 Peralatan (#2)

13 Deposisi Material dengan Teknologi Plasma

14 Deposisi Material dengan Teknologi Plasma: Plasma Enhanced Deposition PECVD

15 PROSES dan INTERAKSI PERALATAN

16 Modifikasi Wafer dengan Plasma

17 Nitridasi dengan Plasma

18

19 Pengendalian Proses dan Mutu

20 Modul Sel Fotovoltaik (PV)

21 Teknologi Panel Surya

22 Teknologi Panel Surya Kristalin Silikon (#1) Panel silikon KRITALIN dibuat secara tersusun dengan terlebih dahulu meletakan sepotong kristal silikon tunggal melalui serangkaian langkah-langkah pengolahan, sehingga terbentuk suatu susunan sel surya yang utuh. Sel-sel ini kemudian berkumpul di dalam kelipatan untuk membuat panel surya. Kristal silikon, juga disebut wafer silikon. Teknologi ini merupakan yang tertua dan saat ini merupakan Panel Surya yang paling banyak digunakan secara komersial.

23 Teknologi Panel Surya Kristalin Silikon (#2)

24 Teknologi Panel Surya Kristalin Silikon (#3)

25 Teknologi Panel Surya LAPISAN TIPIS (#1) Dibuat dengan menempatkan lapisan tipis (FILM) dari bahan semikonduktor (Si, Ge, Ga, dlsb) pada berbagai permukaan (substrat atau WAFER), biasanya dari bahan kaca. Film tipis merujuk pada jumlah semikonduktor bahan yang digunakan. Hal ini diterapkan dalam film tipis dengan struktur permukaan, seperti selembar kaca. Berlawanan dengan kepercayaan populer, film panel yang paling tipis ternyata tidak fleksibel. Secara keseluruhan, film tipis panel surya menawarkan biaya produksi terrendah, dan menjadi lebih lazim di industri.

26 Teknologi Panel Surya LAPISAN TIPIS (#2)

27 Teknologi Panel Surya LAPISAN TIPIS (#3)

28 Teknologi Panel Surya LAPISAN TIPIS (#4)

29 Perbandingan Efisiensi Teknologi Panel Surya

30 Perbandingan Efisiensi dari Fabrikan

31

32