7
Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO-ELEKTRONIK DI INDONESIA 1 Barmawi2 ABSTRAK PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO-ELEKTRONIK DI INDONESIA. Datam makalah ini dibahas perkembangan kegiatan penelitian dalam bidang bahan-bahan dan devais-devais elektronik dan optoelektronik. Kegiatan penelitian tersebut dikelompokkan dalam bidang-bidang teknologi silikon. semikonduktor paduan dan oksida-oksida yang terdiri daTi bahan-bahan ferroelektrik dan superkonduktor. Dalam bidang-bidang tersebut tumbuh kegiatan-kegiatan baru berkat dukungan pemerintah pada penelitihan di perguruan tinggi maupun lembaga-lembaga penelitian pemerintah. Akan tetapi penelitian-penelitian tersebut terberai dan tidak terpusat seperti penelitian-penelitian yang dilaksanakan di negara-negara industri baru seperti Taiwan. Nampaknya penelitian yang terarah ini amat diperlukan bagi pengembangan industri elektronik dan opto-elektronik di Indonesia dimasa yang akan datang. ABSTRACT THE DEVELOPMENT OF RESEARCH IN ELECTRONIC AND OPTO ELECTRONIC MATERIALS AND DEVICES IN INDONESIA. In this review we summarize the development of research in electronic and opto electronic materials and devices in Indonesia. The subject is classified into silicon technology, compound semiconductors and oxides consisting of Ferroelectric and Superconductor materials and devices. In these area there are new activities due to the recent support of research activities in the universities as well as in the government research institutions. However the activities are scattered and is not directed towards a goals like those activities in the New Industrialized countries, such as Taiwan. It seems that such a concentrated effort is desirable for the future development of electronic and opto-electronic industry in Indonesia. KEY WORD Electronic, Optoelectronic, Ferroelectric, Superconductor. ditinjau teknologi semikonduktor paduan, yang diwakili terutama olehgollll-V. Dalam fasal4 akan dibahas dengan singkat tentang penelitian dalam oksida-oksida khususnya yang menyangkut sllperkonduktor temperatur tinggi clan bahan-bahan ferro-electric. Akhimya kita akan mencoba memproyeksikankegiatan-kegiatan kita kedalam peta global daTi industri semikonduktor clan membahas beberapa isyu dalamteknologiabadXXI yang akan datang. PENDAtlULUAN TEKNOLOGI SILIKON Dalam teknologi silikon dari segi bahan penyediaan kristal silikon merupakansuatu teknik yang penting. Di Indonesiasatu-satunya lab yang melakukan penelitian dalam bidang ini adalah Litbang Fisika Terapan LIPI (LFT) di Serpong, yang dilakukart oleh Sdr. Achyar Oemril) dan kawan- kawan. Pembuatankristal silikon ini dilakukan dengan prosesCzokralski clan panjang ingot kristal Si yang diperoleh 50 em. Resistivitas yang dicapainya adalah : 4,5 x 10-2 Ocm sampai 6,2 atm. TungkuCzokralski yang digunakan dibeli dariRRC. Sdr. Oemri clankawan-kawan juga telah mengukur ciri-ciri dari bahan yang telahdibuamya yaitu : celah energinya2)clan umur pasangan dalam kristal tersebuf). Pelaksanaanpenelitian ini mendapat duku:lgandaD program RUT I. Dari kristal Si ini Oleh karena makalah ini disajikan dalam suatu forum Sains Materi, maka penulis akan membahasnya lebih dari sudut sains materi. Dengan demikian yartg akan diutamakan adalah mengenai material elektronik clan opto-elektronik clan devais yang akan ditinjau adalah devais-devais yang sifatnya lebih sederhana. Devais yang lebih rumit, sep~rti ULSI, barangkali lebih tepat dibahas dalam forum mikro-elektronika. Dalam judul yang diusulkan kepada kami yang disebutkan hanya sel surya. Disini kami perluas menjadi : piranti opto-elektronika, karena pasaran dunia dari set surya hanya 2 % dari pasaran dunia piranti opto-elektronika, walaupun di Indonesia mungkin berbeda keadaannya,yang disebabkan oleh bidang kebijaksanaan pemerintah tentang listrik masuk desa. Ditinjau dari segi ilmu bahan, maka kiln dapat membagi piranti-piranti dalam lingkup teknologi Silikon clan lingkup Teknologi Semikonduktor Paduano Bahan-bahan disamping semikonduktor yang akhir-akhir ini mendapat ban yak perhatian adalah oksida-oksida, khususnya bahan-bahan superkonduktor daD ferroelektrik yang mempunyai penerapan-penerapan yang penting. Dalam fasal 2 kita akan membahas tentang teknologi silikon. Kemudian dalam fasal 3 akan --~ -- 1 Dipresentasikan pada Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1997 2 Lab. FisikaMateria! Elektronik, Jurusan Fisika -ITB 25

PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

  • Upload
    lamnhi

  • View
    222

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897

PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DANOPTO-ELEKTRONIK DI INDONESIA 1

Barmawi2

ABSTRAKPERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO-ELEKTRONIK DI INDONESIA. Datam makalah ini

dibahas perkembangan kegiatan penelitian dalam bidang bahan-bahan dan devais-devais elektronik dan optoelektronik. Kegiatanpenelitian tersebut dikelompokkan dalam bidang-bidang teknologi silikon. semikonduktor paduan dan oksida-oksida yang terdiri daTibahan-bahan ferroelektrik dan superkonduktor. Dalam bidang-bidang tersebut tumbuh kegiatan-kegiatan baru berkat dukunganpemerintah pada penelitihan di perguruan tinggi maupun lembaga-lembaga penelitian pemerintah. Akan tetapi penelitian-penelitiantersebut terberai dan tidak terpusat seperti penelitian-penelitian yang dilaksanakan di negara-negara industri baru seperti Taiwan.Nampaknya penelitian yang terarah ini amat diperlukan bagi pengembangan industri elektronik dan opto-elektronik di Indonesia

dimasa yang akan datang.

ABSTRACTTHE DEVELOPMENT OF RESEARCH IN ELECTRONIC AND OPTO ELECTRONIC MATERIALS AND

DEVICES IN INDONESIA. In this review we summarize the development of research in electronic and opto electronic materials anddevices in Indonesia. The subject is classified into silicon technology, compound semiconductors and oxides consisting ofFerroelectric and Superconductor materials and devices. In these area there are new activities due to the recent support of researchactivities in the universities as well as in the government research institutions. However the activities are scattered and is not directedtowards a goals like those activities in the New Industrialized countries, such as Taiwan. It seems that such a concentrated effort is

desirable for the future development of electronic and opto-electronic industry in Indonesia.

KEY WORDElectronic, Optoelectronic, Ferroelectric, Superconductor.

ditinjau teknologi semikonduktor paduan, yangdiwakili terutama oleh gollll-V. Dalam fasal4 akandibahas dengan singkat tentang penelitian dalamoksida-oksida khususnya yang menyangkutsllperkonduktor temperatur tinggi clan bahan-bahanferro-electric. Akhimya kita akan mencobamemproyeksikan kegiatan-kegiatan kita kedalampeta global daTi industri semikonduktor clanmembahas beberapa isyu dalam teknologi abad XXIyang akan datang.

PENDAtlULUAN

TEKNOLOGI SILIKON

Dalam teknologi silikon dari segi bahanpenyediaan kristal silikon merupakan suatu teknikyang penting. Di Indonesia satu-satunya lab yangmelakukan penelitian dalam bidang ini adalahLitbang Fisika Terapan LIPI (LFT) di Serpong, yangdilakukart oleh Sdr. Achyar Oemril) dan kawan-kawan. Pembuatan kristal silikon ini dilakukandengan proses Czokralski clan panjang ingot kristalSi yang diperoleh 50 em. Resistivitas yangdicapainya adalah : 4,5 x 10-2 Ocm sampai 6,2 atm.Tungku Czokralski yang digunakan dibeli dari RRC.Sdr. Oemri clan kawan-kawan juga telah mengukurciri-ciri dari bahan yang telah dibuamya yaitu : celahenerginya2) clan umur pasangan dalam kristaltersebuf). Pelaksanaan penelitian ini mendapatduku:lgan daD program RUT I. Dari kristal Si ini

Oleh karena makalah ini disajikan dalamsuatu forum Sains Materi, maka penulis akanmembahasnya lebih dari sudut sains materi. Dengandemikian yartg akan diutamakan adalah mengenaimaterial elektronik clan opto-elektronik clan devaisyang akan ditinjau adalah devais-devais yangsifatnya lebih sederhana. Devais yang lebih rumit,sep~rti ULSI, barangkali lebih tepat dibahas dalam

forum mikro-elektronika.Dalam judul yang diusulkan kepada kami

yang disebutkan hanya sel surya. Disini kami perluasmenjadi : piranti opto-elektronika, karena pasarandunia dari set surya hanya 2 % dari pasaran duniapiranti opto-elektronika, walaupun di Indonesiamungkin berbeda keadaannya, yang disebabkan olehbidang kebijaksanaan pemerintah tentang listrik

masuk desa.Ditinjau dari segi ilmu bahan, maka kiln

dapat membagi piranti-piranti dalam lingkupteknologi Silikon clan lingkup TeknologiSemikonduktor Paduano Bahan-bahan disampingsemikonduktor yang akhir-akhir ini mendapatban yak perhatian adalah oksida-oksida, khususnyabahan-bahan superkonduktor daD ferroelektrik yang

mempunyai penerapan-penerapan yang penting.Dalam fasal 2 kita akan membahas tentang

teknologi silikon. Kemudian dalam fasal 3 akan--~--

1 Dipresentasikan pada Pertemuan Ilmiah Sains Materi 19972 Lab. Fisika Materia! Elektronik, Jurusan Fisika -ITB

25

Page 2: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Prosidin Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1997 ISSN 1.410 -2897

screen printing. Dengan melakukan optimasi

sambungan p-n5), diharapkan efisiensi gel suryadapat meningkat dari 7 % menjadi 13 %. Penelitian-penelitian ini di PT LEN dipimpin oleh Ibu IkaIsmet.

Topik yang ketiga sehubungan denganteknologi silikon PAU Mikroelektronika telahmemilih studi tentang pemrosesan dengan plasmadalatn mikro elektronika, berupa etsa kering. Topikini merupakan satu topik dalam pemrosesan dalammikroelektronika.

Disamping teknologi Si-kristal, mulai th1970an telah diketemukan orang silikon amorf.Silikon amorf ini temyata mempunyai semacam"gap" yaitu mobility gap, sehingga Si amorfmempunyai sifat sebagai semikonduktor. Bahan-bahan ini sekarang metnegang peranan yang pentingdalam berbagai bidang diantaranya dalam sel surraclan Thin Film Transistor yang diterapkan pada FlatPlate Display, yaitu monitor dari komputer Note-Book.

Mereka yang menaruh minat dalam bidangini adalah Lab Fisika Material Elektronik ITB danKelompok Rosari Saleh dari Jurusan Fisika UI. LabFisika Material Elektronik Jurusan Fisika ITBperhatiannya terutama pada pembuatan Sel SurraAmorf. Pelaksanaan pembuatan reaktor PlasmaCVD ini dijalankan sejak th 1990an. Tapi dana yangada terlalu kecil, yaitu berasal dari Grant Penelitiandari Torray Foundation. Baru setelah mendapat danaRUT I, reaktor tersebut dapat dibangun dan deposisiyang pertama dilakukan di bawah pimpinan Sdr.Sukirno. Set Surra Si-amorf barn dapat mencapai 6% pada akhir Proyek RUT angkatan I. Sekarangpenelitian ini dilanjutkan dalam RUT IV dibawahpimpinan Sdr. Toto Winata6). Sasaran penelitian iniadalah sel surra yang dibuat dapat mencapai 10 %.Sdr. Wilson Wenas dari Lab yang sarna melakukanpenelitian dalam TCO dan pengembangan TF LEDa-SiC?). Kegiatan sehubungan TCO, tercliri daripemodelan dari TCO bergerigi dalam set surya8) danpenerapan ZnO9) dalam set surra yang merupakankelanjutan kegiatannya, selama belajar dalamprogram Doktor di Jepang. Pembuatan ZnO denganfoto CVD, juga akan dilanjutkan di ITB.

Di dalam Hibah Tim Batch III, Sdr. RosariSaleh mengembangkan peralatan untuk Deposisidari SiC, deilgan menggunakan proses plasma CVDdalam suatu Vacuum Chamber dari Leybold. Yangditelaah adalah campuran Si-C dalam rasa amorf clanrasa microcrystaline (Jlc). Transisi dari keadaanamorf ke I1C dengan menggunakan annealingtemperatut. Tujuan penelitiannya adalah mencari

telah dibuat detektor foton4) dengan efisiensikuantum yang terbaiknya 8, I %. Detektor ini dibuatberdasarkan atas sifat fotokonduktifnya.

Piranti-piranti kristal silikon telahdikembangkan pula oleh Puslitbang Telkoma LIPI,dalam Lab Penelitian Elektronika Dasar clanKomponen Elektronika. Komponen-komponen yangtelah dikembangkan dalam Lab ini adalah : Dioda,Logic-gate dengan transistor bipolar, PowerTransistor dengan Frekuensi Rendah maupunFrekuensi Tinggi.

Disamping itu Telkoma telah berhasilmengembangkan sel surya dengan menggunakankristal silikon. gel surya tersebut telah mencapaiefisiensi 8 %. Salah satu permasalahan yangdihadapi adalah masalah kontak.

Piranti lain yang telah dikembangkan diTelkoma adalah sensor-sensor gas clan sensortemperatur. Sensor gas yang dikembangkan adalahmos dengan gate dari Paladium, sehingga sifat-sifatgate berubah dengan adanya absorpsi Hidrogen.Sensor temperatur dari silikon juga telah dibuat, clanmerupakan suatu "termokopel Si".

Lembaga lain yang mengembangkanteknologi Si kristal adalah Laboratonum Devais clanproses IC dari PAU Mikroelektronika. Salah satutopik penelitian unggulannya adalah :"Micromachining on silicon based substrates formonolithic integration of sensors and processingcircuitry". Dalam penelitian ini akan dikembangkan

micromachining, yaitu berbagai proses etching padasilikon untuk diterapkan dalam sensor monolitik,CMOS, piranti clan IC RF. Proyek ini didukung olehHibah Tim dari URGE.

Topik kedua dan PAU Mikroelektronikadalam bidang Si adalah : Pembuatan Substrat Simoxdengan iml'lantasi ion antara lain untuk pembuatantransistor MOS. Simox ini dibuat dari substrat Si tipep atau n, kemudian ditembaki dengan 0+ denganenergi sekitar 200 KV, selanjutnya diterapkan

annealing temperatur dengan tungku pemanasdengan temperatur antara 1000 -1300oC. Proyek inidipimpin oleh Sdr. Sukimo. Dengan menggunakanSimox dimungkinkan devais-devais tersebutmencapai frekuensi sampai sekitar 2 GHz.

Implantasi ion dilakukan di PT. LEN -

Industri, yang dewasa ini merupakan satu-satunyafasilitas implantasi ion yang operasional. PT LENsendin melakukan penelitian dalam implantasi ionsehubungan dengan penggunaannya dalampemrosesan devais MaS clan Bipolar. Proses yangmereka teliti adalah doping Boron dengan implantasiion4). Disamping implantasi ion PT LEN jugamelaksanakan penelitian sel surya dengan metoda

26

Page 3: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

/SSN /410 -2897Pros;d;nf! Pertemuan llm;ah Sa;ns Mater; 1997

korelasi antara parameter plasma dengan sifat-sifat

film yang dideposisikan.

SEMIKONDUKTORPADUAN

Metoda MOCVD sedang dikembangkan di LabFisika material Elektronik di Jurusan Fisika ITB olehpenulis dan sdr. R.A. SaniI3). PengembanganMOCVD ini dimulai dari perancangan reaktordengan menggunakan Simulasi Fluid Dynamic. Darisimulasi ini dibuat prediksi tentang kerataandeposisi. Dengan simulasi ini beberapa parameterreaktor untuk pengaturan aliran daD kondisi operasiseperti aliran gas, temperatur daD tekanandiramalkan. Mula-mula untuk mensedeherhanakanpersoalan kita pelajari MOCVD dari TiOz. Sekarangpengetesan menunjukkan kerataan deposisi dapatmencapai sekitar I %14). Dalam tahap berikutnyaakan dicoba deposisi dari III-V berupa GaN.Penelitian ini didukung oleh program Hibah Tim

dari Proyek URGE.Kegiatan lain dalam bidang Compound

Semiconductor adalah pembuatan lapisan-lapisantipis untuk sel surra. Semikonduktor paduan yangberkaitan dengan ini adalah ikatan-ikatan Se daD Te.Paduan-paduan tersebut misalnya CdSI5), lng,InSe16) daD GazSe316), PbTeI7). Kesemuanya inidilaksanakan dengan metoda Close Space VaporTransport. Group ini terutama dipimpin oleh A.Mustofan daD didukung oleh F. Guastavino. Metodaini mempunyai keuntungan bahwa metodepembuatannya sangat sederhana daD murah.Percobaan ini dapat dilakukan dalam skala

laboratorium.Kelompok lain yang melaksanakan

pembuatan CIS (Copper Indium Diselecnide) beradadi LFT, menggunakan metoda Bridgeman.Kelompok ini dipimpin oleh Sdr. Masno Ginting,dalam rangka proyek RUT.

BAHAN-BAHAN ELEKTRONIK LAINNY A

Diantara bahan elektronik lainnya yangpenting adalah oksida-oksida, dapat berupasuperkonduktor clan bahan ferro-electric. Disampingitu untuk optoelektronik devais yang penting adalah: polimer conjugated untuk bahan optik non linier,hal ini di luar lingkup pembahasan ini.

Bidang superkonduktor diteliti lembaga-lembaga. Sebagai material ditelaah oleh JurusanFisika VI, BAT AN clan Jurusan Fisika ITB. Di VIpenelitian ini dilakukan oleh kelompok Sdr. SuharjoPurtadi clan membatasi pada superkonduktor dalambentuk padatan. Kelompok dari BA TAN di bawahpimpinan Sdr. Wuryanto clan kelompok Sdr. TjiaMay On dari Jurusan Fisika ITB mempelajari bahan-

bahan padatan clan film tebal dengan menggunakanmetoda Sol Gel. Kelompok Sdr. Tjia May Onterutama menelaah superkonduktor BSCCO clan

Semikonduktor paduan yang terkenaladalah dari golongan III-V, yang terkenaldiantaranya GaAs clan Info Semikonduktor paduanini digunakan karena mempunyai konduktivitaslebih tinggi clan memberikan waktu tanggap yanglebih pendek, oleh karena itu mampu menanganifrekuensi sampai seratusan GHz. Pemakaiansemikonduktor paduan adalah untuk membuat

devais-devais frekuensi tinggi seperti pirantigelombang mikro clan dalam opto-elektronika.Dalam opto~elektronika ada 2 jenis bahan yangdigunakan yaitu yang berlandaskan : GaAs clan InP.GaAs digunakan untuk gelombang -800 nm clanInPuntuk panjang gelombang 1300 clan 1500 nm.

Temyata penelitian dalam semikonduktorpaduan di Indonesia telah dimulai dari sintesa bahansampai dengan pembuatan LED. Dalam prosespembuatan piranti, yang penting untuk dilakukanadalah menumbuhkan kristal dalam lapisan-lapisan

tip is yang dikenal sebagai epitaxial growth. Epitaxialgrowth yang dipilih oleh Puslitbang Terapan LIPIadalah menggunakan Liquid Phase Epitaxy (LPE)IO).Peralatan epitaxy yang digunakan dibeli dari RRC.Substrat yang dipilih adalah InP clan bahan~bahanpaduannya berupa paduan dari : GaAs, InAs, InPclan In. Dalam LPE, bahan yang akan dipadudilelehkan clan dicampur di atas permukaan substrat.Misalnya : Ga,.In1-.AsyPI-y dengan melebur dalamlelehan dari GaAs, InAsdan InP di atas waver InP.Lelehan tersebut dialirkan dengan kecepatan tertentuclan pada temperatur tertentu. LPE ini pertama kalidiusulkan oleh Nelson dalam th 1963. Penelitian diLFT ini dipimpin oleh Sdr. Masbah Siregar1O)dengan dana RUT I sampai dengan III. Dalam

penelitian tersebut juga telah dipelajari perancanganbahan dengan bandgap engineering 1 1.12). Misalnyauntuk ~ = 1,3 nm diperlukan x = 0,28 clan y = 0,60.

Hasil pertumbuhannya telah dikarakterisasi denganSEM. Dengan melakukan pengukuranelektroluminisensi didapat panjang gelombang yangdipancarkan mempunyai panjang gelombangberturut-turut 0.9 ; 1.17 ; 1.3 clan 1.55 Ilm. MetodaLPE ini mempunyai kelemahan bahwa ketebalanbasil deposisi lebih sulit untuk dikendalikan untuk

ketebalan kurang dati 60 nm.Pendekatan Epitaxi yang lain yang

digunakan dalam semikonduktor paduan adalahMOCVD (Metal Organic Chemical VaporDeposition) clan MBE (Molecular Beam Epitaxy).

Page 4: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Prosidin Pertemuan I/miah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897

Bahan-bahan ini dapat dibuat dengan prosesMOCVD dan Sputtering. Penelitian tentang iniakan dimulai dalam Lab Fisika MaterialElektronik, oleh karena sistem-sistem peralatannyasudah tersedia.

POLA INDUSTRI ELEKTRONIKAOPTOELEKTRONIKA MASA KINI

DAN

Untuk menentukan arab penelitian yangberorientasi pada globalisasi, hendaknya kita dapatmelihat pola pasaran elektronika clan opto-elektronika. Sebagai gambaran dalam gambar I kitakutip : pola industri semikonduktor dalam tho199321). Dari $ 85.6 B, hanya 3.5 % yang termasukoptoelektronika. Perhatikan pula bahwa 28.5 % daripasaran ini bernpa IC memori. Oleh karena itubanyak negara-negara industri barn beriomba-lombamemasuki bidang ini. Dalam tho 1993, kapasitasmemori telah mencapai 64 Mbit. Peningkatankapasitas ini disamping memerlukan bahan denganpermitivitas yang tinggi seperti diuraikan di atas,juga perlu diusahakan lithographinya harnsditurnnkan. Misalnya untuk 1 Mbit RAM.Litografinya perlu 0.8 11m clan untuk 16 Mb perludiperkecillagi sampai 0.4 11m.

Gambar lndustri semikonduktor 1993

Dalam IC elektronik, perbandinganpenggunaan MOSFET, Bipolar daD III-Vdiperlihatkan dalam gambar 2. Perkiraan pemakaianIC, dari GaAs, adalah sekitar 4 % IC dari GaAs,digunakan dalam peralatan militer yang memerlukanIC yang mempunyai kecepatan yang sangat tinggi,misalnya dalam radar atau memerlukan daya rendah,seperti daiam komunikasi selular, sehubungandengan berkembangnya tilpun genggam. Dalam

mengarah kepada pembuatan dari tape BSCCO yangdigabung dengan bahan Ag. Kelompok Wuryanto -Tjia May On melakukan penelitiannya dalam RUT Isid III. Penelitian dari Kelompok BATANdilanjutkan dalam RUT IV dan seterusnya bersama-sarna team Sdr. Chunaeni Latief meneliti Lapisan

Tipis Superkonduktor.Untuk keperluan penerapan dalam

elektronika untUk pembuatan devais-devais yangdiperlukan adalah Film Tipis dari Superkonduktor.Penelitian Film Tipis YBCO dirintis di JurusanFisika di Lab penulis sejak th 1992 dengan bantuanProyek Basic Science. Metoda yang digunakanadalah Unballanced Magnetron Sputtering. Baruberhasil dengan baik dalam tho 199518). Selanjutnyadalam tho 1996 telah dibuat piranti-piranti berupaJosephson Junction 19) dan Superconducting Field

Effect TransistorO) (SUFET). Karakteristik I-V dariSufet dan Josephson Junction telah diukur.

SuatU bidang pemakaian superkonduktoryang penting adalah pemakaiannya dalamgelombang mikro. Dengan menggunakan microstripdan strip line technology, dimungkinkan membuatresonator yang mempunyai nilai Q yang lebih besardaripada resonator-resonator yang dibuat denganteknik yang konvensional (tabung resonator dansebagainya). Sampai sekarang penelitian ini belumdapat dilaksanakan karena kesulitan-kesulitan dalampengetesan dari resonator-resonator tersebut.

Oksida lain yang menarik adalah bahanFerro-electric. Bahan ferroelectric ini merupakansuatU sub kelompok dari bahan piro-elektrik olehkarena itU ia juga mempunyai sifat pizo-elektrikdisamping sifat ferro-electric.Penerapannya antara lain:.Dari sifat histeresis dari bahan tersebut

memungkinkan untuk digunakan untUk memoridisamping itU konstanta dielektriknya sangat

tinggi..Sifat piezo-elektriknya telah digunakan untuk

sensor dan aktUator elektromekanik..Sifat piezo-elektriknya dapat digunakan untUk

detektor IR..Film Tipis ferro-electric mempunyai sifat-sifat

optik non linier, karena itu juga digunakan dalampiranti elektronik sebagai modulator dan switch

optik..Penerapannya yang terpenting dalam elektronika

ini adalah pemakaian dalam memori dengankapasitas tinggi yaitu dengan kapasitas 16 Mbitsampai 256 Mbit. Contoh-contoh bahan ferro-electric adalah PZT (PbZ4O3 dan PbTi03) LPZT(PZT + (2-18) % La) berturut-tUrut mempunyaipermitivitas relatipnya : 700-1200 dan 1000.~

28

Page 5: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Prosidinf! Pertemuan llmiah Sa;ns Mater; /997 /SSN /4/0 -2897

bidang inj nampak kenaikan dalam pemakaiandevais-devais golongan III-V. Temyata yang palinghemal energi adalah justru devais-devaissuperkonduktor. Dalam teknologi satelit misalnyaorang telah menunjuki,<an bahwa ia dapat mereduksiberat satelit. Disamping itu di alas sudah dijelaskanbahwa resonator-resonator superkonduktormempunyai nilai Q yang jauh lebih besar daripadayang konvensional. Dalam majalah the IndustrialPhysicist Maret 1997, dinyatakan prospekpenggunaan superkonduktor temperatur tinggi dalamkomunikasi seluler sangat baik, karena noise dalamperalatan tersebut kecil sehingga jangkauannya akan

lebih jauh lagi. Gambar 3. Optoelektronika

~iI

Garnbar 2. Pasaran IC 1980 -2000

Ruang lingkup dari optoelektronik22)diperlihatkan dalam gambar 3.. Pasaran dunia dalamtho 1995 diperlihatkan dalam gambar 423) dimanapasaran totalnya US $ 6.5 milyard, setelah dikurangiCCD, sedangkan pasaran dari sel surya hanya 2 %.

Pemakaian komponen-komponen opto-elektroniktidak hanya dalam komunikasi fiber optik, tapi jugadalam optical recording, dalam laser printer.

Menurut proses pembuatan komponen-komponenoptoelektronika ini grafiknya diperlihatkan dalamgambar 4. Kita melihat trend penggunaan MOCVD

dalam piranti-elektronika pun meningkat.Sebelumnya kita telah melihat bahwa semua

peralatan opto-elektronika menggunakansemikonduktor campuran, karena belum ada sumbercahaya yang dapat dibuat dari silikon. Kami sejak

awal menyebutkan komponen-komponen opto-elektronika dalam makalah ini, karena dalam waktuyang dekat Indonesia akan memasuki sistemmultimedia dimana komunikasi fiber optik clan

optoelektronika akan memegang peranan yang

penting.

Gambar 4. Pasaran komponen optoelektronika 1995

LIE13% oMVPE

25%

0%

2000,.,Gambar 5. lndustri komponen optoelektronika menurut

proses

PENUTUP

Kami melihat seperti halnya kebijaksanaanlistrik masuk desa memicu perkembangan sel surya,sistem jaringan multi media dapat dimanfaatkanuntuk mendorong perkembangan industri

optoelektronik.

Dalam penutup ini kita ingin membahasbeberapa jauh kemajuan kita dan bagaimanapenelitian kita ini dibandingkan dengan penelitian-penelitian di negara-negara industri barn.

Dari uraian tentang perkembanganpenelitian dalam bidang elektronika danoptoelektronika di Indonesia, kita mengamati adanya

29

Page 6: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Prosidin Pertemuan J/miahSains Materi /997 /SSN /4/0- 2897

Dalam penelitian di Indonesia yangdiuraikan di alas, masih banyak yang harus dibenahisebelum dapat mencapai lahar industrialisasi. Dalamindustri penelitian tidak cukup sampai menunjukkanterciptanya suatu produk barn, tapi kehandalannyapun perlu diuji. Selanjutnya SDM untuk industri inimasih jauh terbelakang. Masalah SDM untukindustri elektronika dari lapisan rendah menengahsampai tingkat R & D hams ditangani secara khusus.Memang konsolidasi penelitian-penelitian diIndonesia belum dapat dilakukan seperti di Taiwan,tapi dari segi anggaran pun kita masih jauh dibelakang negeri kecil itu, sehingga timbulpertanyaan dengan investasi ala kadamya, dapatkahkita memasuki persaingan global? Mudah-mudahanpembahasan ini dapat mempakan bahan renunganuntuk mengembangkan industri elektronika kita daDberapa jauh R & D kita hams dipicu untukmenghadapi saingan global ini.

Akhimya, penulis ingin menyampaikanterimakasih sebesar-besamya pada Sdr. Dr. AnungKusnowo, Dr. Masbah Siregar, Dr. Toto SugandidaD Dr. Basuki Sugeng alas segala keterangan-

keterangannya yang mempakan bahan dari makalahini.

DAFTAR PUSTAKA

kemajuan dalam berbagai bidang yang relatif barn.Ada dua faktor yang menyebabkan hal ini yaitu

pertama tersedianya anggaran penelitian dilingkungan perguruan tinggi maupun berasal daripemerintah mela.lui dana RUT. Sebenarnya dana inisudah memperlihatkan hasil-hasilnya. Mudah-mudahan dana-dana oleh pemerintah untukpenelitian ini, yang sekurang-kurangnya 2 % daripendapatan pemerintah dapat dipertahankan.

Dari sekitar 20 tahunan yang lalu investasiyang terbesar hanya disalurkanke lembaga-lembagapenelitian. Barn 10th terakhir ini mulai disalurkanke Perguruan-perguruan tinggi. Apabila sepuluhtahunan yang lalu dana tersebut mengalir ke "Pusat-Pusat Antar Universitas" maka dalam 3 tahunterakhir ini dana-dana tersebut dialirkan lewatCenter Grant, dengan referee yang terdiri dariilmuwan-ilmuwan Nasional dan tokoh-tokoh dariluar negeri. Sistem referee yang demikian barnpertama kali dilakukan di Indonesia.

Dalam globalisasi kita harus bersaing danmeningkatkan negara kita ke dalam negara-negaraindustri barn. Negara-negara industri barn ini sepertiTaiwan dan Korea, mempunyai kemampuan yangunik untuk memasukkan teknologi-teknologi yangrelatif canggih yang memberikan prospek pasaranyang balk. Teknologi serupa ini yang diraih oleh :negara-negara industri barn adalah teknologisubmikron dan pengembangan flat panel display.Keduanya mempunyai prospek pasaran yang cerah.

Marilah kita simak suatu contoh proyekpengembangan teknologi di negara industri barn,yaitu yang dikenal sebagai "submicron project" diTaiwan24). "Submicron project" ini dilontarkan untukmerebut sebagian dari pasaran memori yangmerupakan 28.5 % dari seluruh penjualan IC.

Taiwan melontar proyek tersebut dalamtahun 1990, dengan anggaran pemerintah sebesar : $250 juta dari Kementerian Urusan Ekonomi ! Hasilpengembangan mereka dalam tahun 1997 dibangun10 industri barn dalam DRAM.

Suatu pola pengembangan R & 0 yangdianut oleh Taiwan adalah sistem Science BasedIndustrial Park yang dibangun di Hsinchu dandimodelkan pada Silicon Valey di California. Luasdaerah ini 658 ha. Investasi pemerintah untuk iniadalah $ 1.2 milyard. Di daerah ini didirikansejumlah industri IC.

Uraian di atas hanya digunakan untukmemberikan suatu itustrasi dari apa yang disebutnegara Industri barn dan merupakan gambaranmengenai tantangan yang kita hadapi dalampengembangan industri elektronik.

[I] OEMRI, A., GINTING, M., ROSYID, R. M.,RUSNAENI, N., BUDJARTO, SY AHFANDJ,ALIDA, ARLINAH, SUMARY ADJ, P.,BUCHORI, Laporan RUT I, PenelitianPembuatan Kristal Silikon.

[2] RASHID, M., OEMRI A., GINTING M.,Prosiding Seminar Ilmiah LP3FT (1994) 259.

[3] OEMRI A., GINTING M., RASYID danMUCHIAR, Prosiding Seminar Ilmiah LP3FT(1994)73.

[4] ISMET, 1., SUDARMINTO, SHOBIH,SUMARDI, D. dan RAHMAT, Proc. 16thNational Symposium on Physics 12-14 Dec(1996) 327.

[5] SULAEMAN,E., ISMET, I." ERLYTA, S.R.dan SIMBOLON A., Proc. 16th NationalSymposium on Physics 12-14 Dec (1996) 279.

[6] SUKIRNO, WINATA, T., LATIEF, C.,BARMA WI, M., Proc. 16th NationalSymposium on Physics 12-14 Dec (1996) 221.

[7) WENAS, W. dan TRIWIYONO, Proc. 16thNational Symposium on Physics 12-14 Dec(1996)317.

[8) WENAS, W., Proc. 16th National Symposiumon Physics 12-14 Dec (1996) 322.

30

Page 7: PERKEMBANGAN PIRANTI ELEKTRONIK DAN OPTO …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1997-1-025.pdf · Prosidini! Pertemuan /lmiah Sains Materi 1997 ISSN 1410 -2897 PERKEMBANGAN

Pros;d;nf! Pertemuaft I/m;ah Sa;ns Mater; J 997 ISSN J 4 J 0 -2897

[9] WENAS, W., Proc. 16th National Symposiutnon Physics 12-14 Dec (1996) 312.

[IO]SIREGAR, M.T., BAYUWATI, D. danWALUYA, T.B., Seminar Nasional hasilPenelitian dan pengembangan Fisika Terapan &

Lingkungan (1995)/(1996).[ll}SfREGAR, M.T., YUMIN, S. E., BAYUWATI,

D. dan WALUYA, T.B., Seminar Nasional hasilPenelitian dan pengembangan Fisika Terapan &

Lingkungan (1994)/( 1995).[12}SIREGAR, M.T., BAYUWATI, D. dan

W ALUY A, T.B., Seminar Nasional hasilPenelitian dan Pengembangan Fisika Terapan &

Lingkungan (1994)/(1995).[13} BARMA WI, M. dan SANI, R.A.,

Proc.lnt.Conference on Micro-electronics 1996,16-17 Jan 1996,50

[14}BARMAW1, M. dan SANI, R.A., InternationalConference on Thin Film Physics andApplication, 15-17 April (1997)

[15] MUSTOVAN, A., Am, R., RUSNAENI, N.dan GUST A VINO, F., Proc. 16th NationalSymposium on Physics 12-14 Dec (1996) 265.

[16] MUSTOVAN, A., Am, R., RUSNAENI, N.,SUDJONO, H.K., GUSTAVINO, E., Proc. 16th

National Symposium on Physics 12-14 Dec(1996) 256.

[17]NUGRAHA, SULARDJO dan GUSTAVINO,F., Proc. 16th National Symposium on Physics12-14 Dec (1996) 269.

[I 8] BARMAWI, M., LATIEF, C., NAINGGOLAN,J., Proc. 16th National Symposium on Physics12-14 Dec (1996) 339.

[19]LATIEF, C., FAUZIA, V. dan BARMAWI, M.,Proc. 16th National Symposium on Physics 12-14 Dec (1996) 345.

[20]LATIEF, C., FAUZIA, V. dan BARMAWI, M.,Proc. 16th National Symposium on Physics 12-14 Dec (1996) 350.

[21] CHANG, C.Y., dan SZE, S.M., ULSITechnology, Mc Graw Hill, (1996).

[22]SUEMATSU, Y. dan ADAMS, A.R.,handbook of Semiconductor Laser and PhotonicIntegrated Circuit, Chapman & Hall (1994).

[23] MOON, R.L., Journal of Crystal Growth l1Q.,

(1977).[24] HAA VIND, R., Solid State Technology Nov

(1994), Supplement, S23.[25] KORCZYNSKI, E.D., Solid State Technology

Feb (1994), Supplement, S14.

31