Tim Fisikawan Indonesia Ungkap Rahasia 140 Tahun dalam Elektronika

KOMPAS.com – Tim IBM yang dipimpin oleh Dr Oki Gunawan telah memecahkan misteri selama 140 tahun dalam fisika dan elektronika. Penemuan ini adalah tentang teknologi semikonduktor.

Dr Oki Gunawan merupakan alumni Tim Olimpiade Fisika Indonesia, yang juga menjadi Pembina dari Yayasan Simetri. Dr Oki Gunawan kini menjadi peneliti di IBM, New York.

Penemuan terbaru dari tim Dr Oki Gunawan adalah tentang teknologi semikonduktor, dan telah diterbitkan di jurnal yang sangat prestisius: Nature.

Semikonduktor adalah salah satu teknologi paling berpengaruh di abad modern ini. Komputer, ponse, dan beragam perangkat elektronik bisa terwujud akibat adanya semikonduktor.

Pada 1879, fisikawan asal Amerika Edward Hall menciptakan Hall Effect. Penemuan ini memungkinkan kita untuk mengukur daya listrik di dalam konduktor. Ia menemukannya karena ladang magnet membelokkan daya listrik di dalam konduktor, sehingga kita bisa menghitung daya beloknya.

Angka pembelokan ini akan mendeskripsikan voltage perpendicular (atau transverse) pada daya listrik.

Para peneliti era modern menyadari bahwa mereka juga bisa menggunakan perhitungan Hall Effect menggunakan cahaya. Hal inilah yang disebut dengan Photo-Hall Experiment yang menciptakan beberapa bawaan (atau pasangan kutub electron) pada superkonduktor.

Sementara nilai voltase dari Hall menyediakan informasi krusial tentang bawaan pada semikonduktor, hal tersebut rupanya terbatas pada tipe dominan (atau mayoritas) pada bawaan semikonduktor tersebut.

Teknologi ini juga menjadi basis berkembangnya beragam teknologi modern lainnya seperti teknologi informasi, komputasi, dan komunikasi.

“Semikonduktor dipakai pada semua transistor, dan dipakai pada semua perangkat elektronik. Pada komputer dan ponsel, chip menjadi semikonduktor,” tutur Hendra Kwee, Ph.D., Pembina Olimpiade Fisika Indonesia dari Yayasan Simetri kepada Kompas.com, Rabu (23/10/2019).

Hendra menjelaskan bahwa semikonduktor terdiri dari dua jenis, positif (P) dan negatif (N). Sampai saat ini, kita hanya bisa menggunakan semikonduktor dengan tipe dominan.

“Sampai saat ini kita hanya menggunakan semikonduktor tipe dominan. Misal kalau yang dipakai tipe P, maka tidak ada tipe N. Orang hanya bisa dapat salah satu besarannya saja,” tutur ia.

Tapi penemuan tim IBM yang dipimpin oleh Dr Oki Gunawan, lanjut Hendra, kini bisa membawa tipe minoritas ke dalam semikonduktor tersebut. Metode itu bernama Carrier-Resolved Photo Hall (CRPH).

Dengan metode tersebut, informasi yang didapatkan semakin banyak. Kita kini bisa mengekstraksi informasi tentang seberapa besar bawaan mayoritas dan minoritas, berapa lama tipe bawaan tersebut akan bertahan, serta panjang dari difusi.

Faktanya, dibandingkan dengan tiga parameter yang menggunakan Hall Effect, CRPH bisa mengekstraksi tujuh parameter informasi sekaligus.

“Ini suatu hal yang sangat signifikan, karena teknik perhitungan semikonduktor yang ada sekarang belum akurat. Penemuan Dr Oki, timnya bisa mengukur secara lebih akurat dan bisa membawa muatan minoritas ke dalam tipe semikonduktor,” paparnya.

Hendra menyebutkan usai penemuan ini, banyak hal lain yang bisa dikembangkan ke depannya.

“Mereka (tim peneliti) sudah punya rencana beberapa hal yang akan dikembangkan. Dan mereka sangat antusias. Penemuan kemarin seperti kotak pandora, membuka misteri yang belum terungkap,” tutupnya.