ANALISIS SIFAT MIKRO LAPISAN TIPIS TIN PADA SUBSTRAT AL HASIL PLASMA SPUTTERING

(1)

ANALISIS SIFAT MIKRO LAPISAN TIPIS TIN PADA SUBSTRAT AL HASIL PLASMA SPUTTERING

Wirjoadi, Bambang Siswanto dan Sudjatmoko

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN, Yogyakarta.

ABSTRAK

ANALISIS SIFAT MIKRO LAPISAN TIPIS TiN PADA SUBSTRAT Al HASIL PLASMA SUTTERING.

Telah dilakukan deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan teknik dc sputtering. Dalam teknik sputtering, substrat Al diletakkan pada anode dan target Ti diletakkan pada katode, gas nitrogen sebagai gas reaktif dan gas argon sebagai gas sputter. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh deposisi lapisan tipis TiN terhadap substrat Al hasil eksperimen yaitu kekerasan, struktur mikro (SEM) dan komposisi unsur (EDS).

Pembuatan lapisan tipis TiN pada substrat Al divariasi suhu (150; 200; 250 dan 300 ^oC), waktu deposisi (0,5;

1,0; 1,5 dan 2 jam); gas reaktif nitrogen (5; 6; 7 dan 8 sccm). Karakterisasi nilai kekerasan lapisan tipis TiN pada substrat Al hasil deposisi sputtering diperoleh sebesar 142,05 KHN, pada kondisi suhu 300 ^oC, waktu deposisi 2 jam dan aliran gas N2 = 5 sccm dan untuk cuplikan standar 116 KHN dilakukan dengan mikrohardness tester. Karakterisasi struktur mikro hasil lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan SEM diperoleh permukaan lapisan yang tidak merata, ketebalan lapisan sekitar 22,05 μm dan komposisi unsur kimia di permukaan dengan EDS diperoleh kandungan Ti = 15,43 %; N₂ = 5,64 % dan Al = 78,94 % atom.

ABSTRACT

MICRO PROPERTIES ANALYSIS OF TiN THIN FILM ON THE Al SUBTRATE PREPARED BY PLASMA SPUTTERING. Deposition of TiN thin film on Al substrate has been done by sputtering dc technique. In sputtering technique, the Ti target and Al substrate are put down on cathode and anode, Ar and N₂ gas as sputtering and reactive gas. The aim of the research is to obtain the deposition effect of TiN thin film on Al substrate. The experiment result are hardness, micro structure (SEM) and element composition (EDS). Variation of process parameters are temperature (150; 200; 250 and 300 ^oC), time deposition (0.5; 1.0; 1.5 and 2 hours) and reactive Nitrogen gas (5; 6; 7 and 8 sccm). Characterization of TiN thin film on Al substrate was done using micro-hardness tester, while the micro structure and element composition were observed by using SEM and EDS.

It was obtained that the hardness value about 142,05 KHN and this was achieved at temperature of 300 ^oC, 2 hours of time deposition and Nitrogen gas flowed at 5 sccm. The hardness of standartd sample before deposition is 116 KHN. The thickness of TiN thin film is about 22,05 µm and element composition of surface substrate was obtained the content 155.43 % at of Ti; 5.64 % at of N₂ and 78.94 % at of Al.

PENDAHULUAN

ada tahun terakhir ini telah banyak dilakukan upaya untuk membuat bahan logam dengan sifat- sifat mekanik yang lebih baik yaitu bahan yang mempunyai sifat lebih keras dan ketahanan aus.

Dalam dunia industri khususnya untuk komponen- komponen mesin yang saling bergesekan dengan komponen-komponen lain dan menyangga beban berat, maka akan terjadi gesekan antar permukaan, sehingga akan menimbulkan keausan pada permukaan bahan. Komponen-komponen ini kebanyakan dibuat dari baja karbon atau baja paduan, sehingga masih mempunyai kelemahan. Untuk memenuhi kebutuhan komponen tersebut agar didapatkan bahan yang mempunyai sifat-sifat mekanik dengan kualitas yang lebih baik dan harganya relatip murah, namun kualitasnya kurang memenuhi kebutuhan sehingga perlu perlakuan permukaan untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus ^[1,2].

Dengan kemajuan teknologi pada saat ini telah dikembangkan teknik proses pelapisan untuk membentuk lapisan tipis dan memperbaiki sifat-sifat mekanik pada permukaan bahan logam. Satu diantara

teknik pelapisan untuk mengubah dan memperbaiki sifat permukaan bahan mekanik ini menjadi sifat permukaan bahan yang lebih keras, sering disebut dengan teknik plasma sputtering. Teknik plasma sputtering ini merupakan pengembangan dari teknik coating yang sudah sering digunakan yaitu untuk mendepositkan atom-atom bahan target hasil percikan pada permukaan suatu substrat atau komponen mesin.

Komponen-komponen mesin yang akan dilapisi yaitu poros, piston, cincin piston, pena piston, batang piston dan roda gigi. Keunggulan teknik plasma sputtering bila dibandingkan dengan teknik coating adalah bahan yang akan dilapiskan/didepositkan tidak harus dipanaskan sampai meleleh. Hal ini sangat menguntungkan untuk mendepositkan bahan-bahan yang mempunyai titik leleh tinggi dan lebih kuat melekat, karena atom-atomnya dapat masuk lebih dalam pada permukaan substrat sehingga umur pemakaiannya semakin lama ^[3,4,5].

Dalam sistem teknik sputtering, substrat Al atau komponen mesin dipasang pada anoda dan target Ti dipasang pada katoda. Pada proses sputtering ini target Ti telah didepositkan pada permukaan substrat

P

(2)

Al ditambah gas nitrogen sebagai gas reaktif dan gas argon sebagai gas sputter. Ketika ion-ion argon energi tinggi yang terbentuk dalam plasma bergerak ke arah target dan akan membombardir permukaan target, sehingga atom-atom bahan target akan terpercik keluar. Kemudian atom-atom hasil percikan tersebut akan memancar ke segala arah dan selanjutnya dideposisikan pada permukaan substrat. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh deposisi lapisan tipis TiN terhadap komponen mesin hasil eksperimen yaitu kekerasan, ketahanan aus, struktur kristal dan struktur mikro. Untuk deposisi lapisan tipis TiN pada komponen mesin ini akan divariasi parameter sputteringnya antara lain tekanan gas, waktu deposisi, suhu substrat serta komposisi gas argon dan nitrogen tertentu ^[6,7].

TATA KERJA

Tahapan dalam penelitian ini meliputi persiapan bahan, pembuatan substrat Al dan target Ti, gas argon sebagai gas sputter, gas nitrogen sebagai gas reaktif, persiapan peralatan untuk penelitian, pelaksanaan penelitian, pendeposisian lapisan tipis TiN pada substrat Al, karakterisasi sifat-sifat mekanik (kekerasan) hasil lapisan tipis TiN-Al dengan microhardness dan analisa data dari foto struktur mikro yang diamati dengan SEM (Scanning Electron Microscopy).

Persiapan penelitian 1. Persiapan bahan

Bahan yang akan digunakan untuk penelitian yaitu bahan aluminium untuk substrat dibeli yang ada dipasaran, sedangkan bahan Ti untuk target dibeli dari luar negeri. Bahan-bahan lain yang digunakan untuk mendukung penelitian ini yaitu gas argon untuk gas sputter, gas nitrogen untuk gas reaktif. Kemudian bahan cairan bensin, alkohol, aceton untuk membersihkan substrat, sedangkan autosol dan kain halus digunakan untuk menghaluskan permukaan substrat

2. Persiapan peralatan penelitian a. Reaktor plasma

1. Tabung reaktor dari stainless steel yang dilengkapi dengan sebuah jendela kaca.

2. Pemegang target dan pemegang substrat.

3. Catu daya arus searah.

4. Alat ukur arus, tegangan dan vakum.

5. Pompa vakum (turbo).

6. Pemanas substrat.

7. Pendingin target.

b. Alat-alat karakterisasi

1. Karakterisasi sifat-sifat mekanik dengan peralatan microhardness.

2. Karakterisasi struktur mikro dengan peralatan SEM (Scanning Electron Microscope).

3. Karakterisasi komposisi unsur kimia dengan peralatan EDS.

Pelaksanaan penelitian 1. Pembuatan substrat

Substrat dibuat dari bahan Al dengan ukuran diameter 14 mm, tebal 3 mm, lalu pada bagian permukaannya digosok/dihaluskan dengan amplas sampai halus. Kemudian permukaan substrat yang sudah diamplas digosok lagi dengan kain halus yang diolesi autosol sampai kelihatan seperti cermin. Setelah substrat Al kelihatan seperti cermin dicuci dengan bensin sampai beberapa kali, kemudian substrat dicuci lagi dengan alkohol atau aceton yang ditempatkan pada alat ultra sonic cleaner, sehingga substrat Al bersih dari kotoran dan lemak yang menempel pada permukaan Al.

Setelah itu substrat Al dibersihkan dengan tissue, lalu dikeringkan dalam pemanas/oven dengan suhu 150 ^oC selama 1,5 jam, berfungsi untuk menguapkan cairan yang menempel pada substrat, kemudian dari oven substrat diambil, selanjutnya dimasukkan dalam pembungkus plastik klip ^[6]. 2. Pembuatan lapisan tipis TiN-Al

Pembuatan lapisan tipis TiN pada substrat Al dilakukan dengan metode sputtering dc dan skema peralatan seperti yang ditampilkan pada Gambar 1.

Target Ti dipasang pada katode dan substrat Al diletakkan pada anoda. Udara di dalam tabung reaktor divakumkan menggunakan pompa turbo hingga tekanan 10^–5 torr, berfungsi untuk membersihkan partikel-partikel yang tidak dikehendaki. Setelah pompa vakum mencapai tekanan yang disyaratkan, kemudian gas argon sebagai gas sputter dan gas nitrogen sebagai gas reaktif dialirkan melalui kran, sehingga tekanan gas di dalam tabung reaktor akan naik menjadi 10^–

1 torr. Pada bagian katoda (tempat target didinginkan dengan air pendingin supaya suhu pada target tidak naik karena tertumbuk ion argon.

Kemudian pada bagian anoda (tempat substrat) yang dipanaskan untuk memperbesar frekuensi getaran atom substrat. Apabila penyedia daya tegangan tinggi DC dihidupkan, maka gas argon yang ada pada celah elektroda akan terionisasi. Ion argon akan menumbuki target Ti, kemudian atom Ti dan N akan bersenyawa menjadi TiN menumbuk substrat Al membentuk lapisan tipis TiN-Al. Lapisan tipis TiN yang terdeposisi pada substrat Al tergantung pada parameter sputtering yaitu suhu substrat, tekanan gas, aliran gas nitrogen dan waktu deposisi. Pada proses deposisi lapisan tipis TiN-Al ini, jarak anoda dan katoda 2 cm, beda tegangan anode dan katode 4,5 kV, dengan arus 20 mA. Deposisi lapisan tipis TiN-Al divariasi parameter sputtering untuk suhu substrat 150, 200, 250 dan 300 ^oC, waktu deposisi 0,5; 1;

1,5 dan 2 jam dan aliran gas reaktif nitrogen 5, 6, 7 dan 8 sccm, pada tekanan gas 1,8 x 10^-1 torr ^[7].

(3)

Gambar 1. Skema sistem deposisi sputtering DC.

3. Karakterisasi

Untuk pengukuran karakterisasi sifat-sifat mekanik (kekerasan) lapisan tipis TiN pada substrat Al dilakukan dengan menggunakan peralatan Microhardnees. Untuk pengamatan spektrum struktur mikro hasil lapisan tipis TiN-Al dapat diamati dengan menggunakan peralatan Scanning Electron Microscopy (SEM), sedangkan untuk mengamati komposisi unsur kimia dengan EDS.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam penelitian ini bahan cuplikan yang dideposisi dengan lapisan tipis TiN adalah bahan Al.

Untuk mendapatkan lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan metode sputtering yang mempunyai sifat-sifat mekanik (kekerasan) tergantung pada suhu substrat, aliran gas reaktif nitrogen dan waktu deposisi. Dari hasil pengukuran karakterisasi sifat-sifat mekanik (kekerasan) lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk variasi suhu, pada waktu deposisi = 2 jam, aliran gas reaktif N2 = 5 sccm, tekanan gas sputter 1,8x10^-1torr, menggunakan peralatan microhardness tester ditunjukkan pada gambar 2.

Pengamatan pengaruh suhu substrat terhadap kekerasan pada gambar 2 terlihat bahwa dengan meningkatnya suhu substrat, maka kekerasan lapisan tipis TiN pada substrat Al semakin meningkat. Nilai kekerasan untuk cuplikan standar 116 KHN, setelah dideposisi TiN dengan suhu substrat 300 ^oC, waktu deposisi = 2 jam dan aliran gas N2 = 5 sccm, maka nilai kekerasan naik menjadi = 142,05 KHN.

Gambar 2. Kekerasan vs suhu substrat, pada waktu deposisi = 2 jam, N2 = 5 sccm.

Dalam hal ini disebabkan karena dengan meningkatnya suhu substrat, maka energi vibrasi atom-atomnya akan bertambah dan jarak antar atom semakin lebar, sehingga atom-atom TiN menyisip dan masuk kedalam substrat. Dengan demikian permukaan substrat Al yang sudah terlapisi TiN kekerasannya menjadi lebih meningkat. Untuk nilai kekerasan pada suhu substrat 150 ôC dan 200 ôC, terlihat menurun dibawah nilai kekerasan cuplikan standar yaitu 83,25 KHN dan 101,65 KHN. Menurut Van Vlack, bahwa untuk bahan Al pada suhu sedikit dibawah suhu rekristalisasi (Tr ≈ 270 ôC) terjadi penurunan kekerasan. Dalam hal ini terjadi karena cacat titik (kekosongan, sisipan, dll nya pada saat pengerjaan dingin) bergerak menuju sisi dislokasi dalam kristal yang teregang atau sering disebut pemulihan (recovery). Oleh karena cacat titik tidak begitu besar pengaruhnya pada deformasi dan atom Ti dengan atom N belum banyak berinteraksi membentuk ikatan Ti-N, maka pada suhu substrat 150 ôC dan 200 ôC masih dalam tahap pemulihan sehingga ada sedikit pelunakan bahan atau penurunan kekerasan ^[8].

Hasil pengukuran karakterisasi sifat mekanik (kekerasan) lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk variasi waktu deposisi (0,5-2) jam, pada suhu = 300

oC dan N2 = 5 sccm ditunjukkan pada gambar 3.

Nilai kekerasan deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al dalam gambar 3 telah menunjukkan bahwa untuk waktu deposisi (0,5-1,0) jam mengalami penurunan di bawah nilai kekerasan cuplikan standar yaitu 104 KHN-83,75 KHN.

Menurut Van Vlack, bahwa proses rekristalisasi untuk bahan Al yang dipanaskan pada suhu 350 ^oC diperlukan waktu 1 menit, pada suhu 300

oC diperlukan waktu 60 menit dan pada suhu 230 ^oC diperlukan waktu 40 hari. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian pada gambar 3, maka dapat dikatakan bahwa pada waktu 1 jam ini masih dalam tahap penataan butiran saja atau belum sampai pada tahap perenggangan celah antara batas butir, sehingga atom- atom Ti-N yang terdeposit masih sangat sedikit

(4)

menyebabkan nilai kekerasan menurun. Untuk waktu deposisi (1,5-2) jam nilai kekerasan semakin meningkat, hal ini terjadi karena pada waktu deposisi 1,5 jam sudah dalam tahap perenggangan celah diantara batas butir dan atom Ti berinteraksi dengan atom N membentuk ikatan TiN, kemudian atom-atom TiN terdifusi dan menyisip masuk kedalam substrat, sehingga semakin lama waktu deposisi nilai kekerasannya semakin meningkat.

Gambar 3. Kekerasan vs waktu deposisi, pada suhu = 300 ^oC, N2 = 5 sccm.

Hasil pengukuran karakterisasi sifat-sifat mekanik (kekerasan) lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk variasi laju alir gas reaktif N2 (5-8) sccm, pada waktu deposisi 2 jam dan suhu 300 ^oC ditunjukkan pada gambar 4. Deposisi lapisan tipis TiN ini menggunakan gas sputter Ar 24,5 sccm, tegangan 4,5 kV dan arus 20 mA.

Pada gambar 4 telah menunjukkan bahwa hasil pengukuran nilai kekerasan lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk variasi laju alir gas reaktif N2

(5-8) sccm, pada suhu = 300 ^oC, waktu deposisi2 jam telah mengalami penurunan dengan bertambahnya aliran gas N2. Penurunan nilai kekerasan lapisan TiN untuk variasi laju alir gas nitrogen (5-8) sccm dari nilai kekerasan 142,05 KHN-88,25 KHN ini disebabkan karena semakin banyak gas nitrogen yang dialirkan, maka atom-atom nitrogen akan semakin menumpuk dipermukaan substrat dan komposisi perbandingan dengan atom Ti juga menjadi tidak sesuai, sehingga untuk laju alir gas nitrogen semakin banyak nilai kekerasan cenderung menurun.

Hasil karakterisasi dan foto morfologi permukaan struktur mikro untuk cuplikan standar Al dengan peralatan SEM, perbesaran 500 kali dan komposisi unsur kimia dengan EDS ditunjukkan pada gambar 5.

Berdasarkan hasil foto SEM untuk cuplikan standar Al terlihat bahwa morfologi permukaan substrat Al tersebut masih kasar tidak merata. Dalam hal ini dimungkinkan karena pada saat melakukan

preparasi cuplikan yaitu mengenai penghalusan permukaan substrat kurang baik atau belum mengkilap seperti cermin. Hasil pengamatan komposisi unsur dengan peralatan EDS telah menunjukkan bahwa cuplikan Al standar mempunyai kandungan unsur Al sesebesr 93,81 % atom, sedangkan kandungan unsur oksigen sebesar 6,19 % atom.

Gambar 4. Kekerasan vs gas reaktif nitrogen, pada suhu = 300 ^oC, waktu deposisi= 2 jam.

Morfologi permukaan struktur mikro untuk cuplikan hasil lapisan tipis TiN pada substrat Al pada suhu 300 ^oC, waktu deposisi 2 jam dan laju alir gas reaktif N2 = 5 sccm dengan peralatan SEM perbesaran 500 kali dan komposisi unsur kimia dengan EDS ditunjukkan pada gambar 6.

Berdasarkan hasil foto SEM pada gambar 6 terlihat bahwa pada permukaan substrat ada butiran- butiran atau pulau-pulau yang menempel di permukaan substrat Al. Dalam hal ini dimungkinkan ada senyawa atau atom-atom yang saling mengikat antara atom Ti dan N, sehingga membentuk lapisan tipis TiN di permukaan Al dan terdeposit tidak homogen. Hasil pengamatan komposisi unsur kimia dengan peralatan EDS telah menunjukkan bahwa substrat Al mempunyai kandungan unsur Al sekitar 78,94 % atom. Untuk deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al ini terbukti bahwa ada lapisan tipis TiN yang menempel dan interstisi masuk ke dalam permukaan Al, yaitu mempunyai kandungan unsur Ti

= 15,43 % atom dan kandungan unsur N2 = 5,64 % atom.

Morfologi tampang lintang struktur mikro hasil deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk suhu 300 oC, waktu deposisi 2 jam dan laju alir gas nitrogen 5 sccm dengan peralatan SEM perbesaran 300 kali dan komposisi unsur kimia pada kedalaman (0-27,3) ^ٛm dengan EDS ditunjukkan pada gambar 7.

Berdasarkan karakterisasi hasil foto SEM pada gambar 7 terlihat bahwa pada tampang lintang lapisan tipis TiN pada substrat Al mempunyai ketebalan lapisan rata-rata sekitar 22,05 μm. Deposisi lapisan TiN pada substrat Al diamati melalui tampang lintang foto SEM, terlihat bahwa komposisi unsur

(5)

kimia Ti dan N masuk sampai kedalaman (0-27,3) μm seperti yang ditunjukkan pada EDS. Hasil pengamatan komposisi unsur kimia dengan peralatan EDS dengan teknik luasan terpilih (selected area), menunjukkan bahwa substrat Al mempunyai kandungan unsur Al sekitar 6,48 % atom, kandungan unsur Ti = 0,24 % atom dan kandungan unsur N2 = 23,27 % atom.

Morfologi tampang lintang struktur mikro hasil deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk suhu 300 ^oC, waktu deposisi 2 jam dan laju alir gas nitrogen 5 sccm dengan peralatan SEM perbesaran 300 kali dan komposisi unsur kimia pada kedalaman (45,4 - 160,2) μm dengan EDS ditunjukkan pada gambar 8.

Berdasarkan karakterisasi hasil foto SEM pada gambar 8 terlihat bahwa pada tampang lintang lapisan tipis TiN pada substrat Al untuk kedalaman (45,4-160,2) μm seperti ditunjukkan pada EDS. Hasil pengamatan komposisi unsur dengan peralatan EDS dengan teknik luasan terpilih (selected area) menunjukkan bahwa substrat Al mempunyai

kandungan unsur Al sekitar 90,10 % atom, kandungan unsur Ti = 1,81 % atom dan kandungan unsur N2 = 8,09 % atom. Pada Gambar 6,7 dan 8 saling berkaitan yaitu ada hubungannya dengan hasil distribusi kandungan Ti dan N yang semakin berkurang pada kedalaman yang semakin jauh dari permukaan bahan (dibawah permukaan lapisan). Untuk kedalaman awal 0 μm pada gambar 6 kandungan Ti = 15,43 %; N = 5,64 %, untuk kedalaman (0-27,3) μm pada gambar 7 kandungan Ti = 0,24 %; N = 23,3 %, untuk kedalaman (45,4-160,2) μm pada gambar 8 kandungan Ti = 1,81

%; N = 8,09 %. Dalam hal ini kandungan Ti mempunyai nilai optimum dibawah permukaan pada kedalaman mendekati (berimpit) permukaan lapisan diperoleh sekitar 15,43 %, sedangkan kandungan N mempunyai nilai optimum dibawah permukaan pada kedalaman (0-27,3) μm diperoleh sekitar 23,3 %.

Dengan demikian hasil distribusi kandungan Ti dan N yang semakin jauh kedalamannya dari permukaan, kandungannya akan semakin berkurang.

Gambar 5. Morfologi permukaan struktur mikro untuk substrat Al standar dengan SEM, perbesaran 500 kali dan komposisi unsur kimia dengan EDS.

Gambar 6 Morfologi permukaan struktur mikro hasil lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan SEM, perbesaran 500 kali dan komposisi unsur kimia dengan EDS.

(6)

Gambar 7. Morfologi tampang lintang struktur mikro hasil lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan SEM, perbesaran 300 kali dan komposisi unsur pada kedalaman (0-27,3) μm dengan EDS.

Gambar 8. Morfologi tampang lintang struktur mikro hasil lapisan tipis TiN pada substrat Al dengan SEM, perbesaran 300 kali dan komposisi unsur pada kedalaman (45,4-160,2) μm dengan EDS.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil karakterisasi dan pembahasan tentang deposisi lapisan tipis TiN pada substrat Al seperti yang diuraikan di atas, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Karakterisasi sifat mekanik (kekerasan) lapisan tipis TiN pada substrat Al hasil sputtering dengan microhardness tester diperoleh nilai kekerasan sekitar 142,05 KHN, pada kondisi suhu 300 ^oC, waktu deposisi 2 jam dan aliran gas reaktif N2 = 5 sccm dan untuk cuplikan standar 116 KHN.

2. Karakterisasi struktur mikro lapisan tipis TiN-Al dengan SEM diperoleh ketebalan lapisan rata-rata sekitar 22,05 μm dan morfologi permukaan memperlihatkan terbentuknya lapisan Ti-N berbentuk butiran-butiran yang tidak merata pada permukaan substrat.

3. Karakterisasi komposisi unsur di permukaan lapisan tipis substrat dengan menggunakan EDS diperoleh kandungan unsur Ti = 15,43 % atom, N2

= 5,64 % atom dan Al = 78,94 % atom.

DAFTAR PUSTAKA

1. NATHAPORN PROMROS, “Titanium Nitride Film Prepared by DC Reactive Magnetron Sputtering”, Seminar, Department of Physics, Chulalongkorn University, Bangkok, 10330, Thailand, July 9, 2003.

2. D. MAO, K. TAO AND J. HOPWOOD, “ Ionized Physical Vapor Deposition of Titanium Nitride : Plasma and Film Characterization”, J.

Vac. Sci. Technol. A 20(2), Mar/Apr 2002.

3. A. S. KORHONEN AND E. HARJU, “Surface Engineering with Light Alloys - Hard Coatings, Thin Films, and Plasma Nitriding”, Journal of Materials Engineering and Performance, 302 – Volume 9(3), June 2000.

4. L. TAN, R.A. DODD, W.C. CRONE,

“Corrosion and Wear-Corosion Behavior of Ni Ti Modified by Plasma Source Ion Implantation”, Biomaterials 24 (2003) 3931- 3939.

(7)

5. SUPRAPTO, LELY SUSITA RM, SUKIDI, “ Pengerasan Permukaan Pena Piston Dengan Teknik Nitridasi Plasma”, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya; vol 9, Nopember 2007, 234- 240 6. SUDJATMOKO, “Sputtering Untuk Rekayasa

Permukaan Bahan”, Diktat Kuliah Worshop, P3TM-BATAN Yogyakarta, 2003.

7. SUPRIYANTO, “Pengaruh Pelapisan TiN dan AlN Pada Bahan HSS Terhadap Kekerasan dan Umur Pahat , Skripsi, Jurusan Teknik Mesin, UGM, 2005.

8. LAWRENCE H. VAN VLACK, “Elements of Materials Science and Engineering”, University of Michigan, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Mass, USA, 1985.

TANYA JAWAB

Widdi Usada

- Apakah kondisi plasmanya konstan atau tidak?

Wirjoadi

• Kondisi plasmanya konstan, karena dayanya tetap. Secara visual warna plasma berubah, hal ini menunjukkan bahwa ion-ion argon berkurang dan ion nitrogen bertambah.

Abubakar Lubis

- Berapa biaya penelitian untuk menaikkan dari 110 KHN menjadi 142 KHN?

Wirjoadi

• Setelah dilakukan perhitungan, biaya operasional untuk sekali proses deposisi sekitar Rp. 25.000,-, belum termasuk biaya preparasi sampel dan akan lebih murah lagi apabila jumlah sampelnya banyak.