Karakterisasi Optik Film LiTaO3 yang ditumbuhkan di atas Substrat Silikon Tipe-P pada Variasi Suhu Annealing.

(1)

KARAKTERISASI OPTIK FILM LiTaO3

YANG DITUMBUHKAN DI ATAS SUBSTRAT SILIKON

TIPE-P PADA VARIASI SUHU ANNEALING

IRA UKHTIANINGSIH

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakterisasi Optik Film LiTaO3 yang ditumbuhkan di atas Substrat Silikon Tipe-P pada Variasi Suhu Annealing adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan

belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, April 2015

Ira Ukhtianingsih

(4)

ABSTRAK

IRA UKHTIANINGSIH. Karakterisasi Optik Film LiTaO3 yang

ditumbuhkan di atas Substrat Silikon Tipe-P pada Variasi Suhu Annealing. Supervised by IRZAMAN and AKHIRUDDIN MADDU.

Telah berhasil dibuat film tipis LiTaO3 di atas substrat Silikon (100) tipe-p

dengan metode Chemical Solution Deposition (CSD) dan spin coating

berkecepatan putar 3000 rpm selama 30 detik dalam kelarutan 1 M. Film tipis di annealing pada suhu 550 _⁰C, 575 _⁰C, 600 _⁰C dan 625 _⁰C selama waktu tahan 8 jam dengan laju kenaikan suhu 1.67 _⁰C/menit. Hasil uji optik menunjukkan film LiTaO3 dapat mengabsorpsi cahaya tampak pada near infrared sehingga dapat

digunakan sebagai cikal bakal sensor inframerah. Analisis energi gap

menggunakan metode Tauc Plot diperoleh hasil nilai 2.649 eV, 2.949 eV, 2.744

eV dan 2.752 eV. Hasil uji sifat listrik memperlihatkan film LiTaO3 bersifat

semikonduktor dan konduktif. Analisis XRD film LiTaO3 membentuk struktur

kristal hexagonal memiliki parameter a=b=5.153 Å and c=13.89 Å. Kata kunci: Energy Gap, LiTaO3, optik, silikon tipe-p, XRD

ABSTRACT

IRA UKHTIANINGSIH. Characterization Optical LiTaO3 Thin Film is growth

upper on silicon type-p. Supervised by IRZAMAN and AKHIRUDDIN MADDU.

It has successfully grown LiTaO3 thin films upper side on silicon type-p

[Si(100)] with method Chemical Solution Deposition (CSD) and spin coating.

Rotation speed 3000 rpm for 30 second with solubility 1 M. LiTaO3 thin films

prepared by spin coating and heat treated at 550⁰_{C, 575}_⁰_{C, 600}_⁰_{C and 625}_⁰_C for increasing speed of degree 1.67 _⁰C/minutes. Optical test results characterization LiTaO3 thin films absorbs in the wavelength UV rays and near

infrared. It concludes that LiTaO3 promise to be used for infrared sensor. LiTaO3

thin film is near of transition indirect. Energy Gap Analysis using method Tauc Plot obtained 2.649 eV, 2.949 eV, 2.744 eV and 2.752 eV. The result of

conductivity LiTaO3 is semiconductor and conductive. XRD Analysis LiTaO3 thin

(5)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada

Departemen Fisika

KARAKTERISASI OPTIK FILM LITIUM TANTALAT

(LiTaO3) DITUMBUHKAN DI ATAS SUBSTRAT SILIKON

TIPE-P PADA VARIASI SUHU ANNEALING

IRA UKHTIANINGSIH

G74110041

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

(7)

(8)

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia dan hidayah-Nya kepada saya sebagai penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains program sarjana di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam melakukan penelitian ini, terutama kepada

1. Papa dan Mamah tercinta atas doa, semangat dan dukungannya.

2. Eyang Putri dan Paman tersayang atas doa, semangat dan dukungannya. 3. Dua adikku (Ikhwan dan Fitrah) tersayang atas canda tawa dan

bantuannya.

4. Bapak Dr. Irzaman sebagai pembimbing skripsi yang selalu memberikan motivasi dan semangat untuk menyelesaikan penelitian ini serta menyempatkan waktunya untuk berdiskusi dalam penyusunan skripsi ini. 5. Bapak Dr. Akhiruddin sebagai pembimbing skripsi yang membantu

sumber-sumber literatur serta menyempatkan waktunya untuk berdiskusi dalam penyusunan skripsi ini.

6. Bapak Husin Alatas sebagai penguji atas saran dan masukannya.

7. Bapak Moh. Nur Indro selaku Dosen Editor atas bantuannya menyelesaikan skripsi ini.

8. Bapak Firman (TU Fisika) atas semua bantuannya.

9. Keluarga Fisika 48, angkatan 47 dan angkatan 49 atas segala bantuan, semangat dan kebersamaannya selama di IPB.

10.Kak Agus Ismangil, Kak Dahrul, Kak Ade dan partner penelitian Yulia Sani yang membantu teknis penelitian.

11.Ibu Kost dan Teman-teman kost Wisma Shambala : Kak Cici, Kak Rena, Mbak Ais atas semua kebersamaan dan canda tawanya.

12.Bapak Bambang atas bantuannya di Laboratorium Analisis Bahan Departemen Fisika IPB.

13.Bapak Warya yang membantu proses metal organic di Laboratorium

MOCVD ITB.

14.Beasiswa Bidik Misi IPB telah mendanai penelitian dan dukungan moril selama kuliah berlangsung.

Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat untuk kita semua. Keterbatasan manusia membuat penulis merasa perlu kritik dan saran yang membangun bagi kemajuan aplikasi material yang dikembangkan ini..

Bogor, Juni 2015

(9)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 1

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

METODE 7

Tempat dan Waktu Penelitian 7

Alat dan Bahan 7

Karakterisasi Sifat Optik 8

HASIL DAN PEMBAHASAN 12

Hasil Karakterisasi X-ray Diffraction (XRD) 12

Karakterisasi Sifat Optik (Metode Tauc Plot) 13

Konduktivitas 17

Konstanta Dielektrik 18

SIMPULAN DAN SARAN 19

Simpulan 19

Saran 19

DAFTAR PUSTAKA 20

LAMPIRAN 21

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Parameter kisi film LiTaO3 berstruktur hexagonal 13

Tabel 2 Hubungan suhu annealing terhadap konduktivitas listrik film LT 17

Tabel 3 Perhitungan parameter kisi LiTaO3 setelah proses annealing

550 ˚C, waktu tahan 8 jam 25

Tabel 7 Contoh Perhitungan nilai Energi Gap LiTaO3 pada suhu 550 ˚C 33

Tabel 8 Data Variasi tiga Sampel Konduktivitas Listrik Film LiTaO3

pada frekuensi 1000 KHz 34

Tabel 9 Data Konstanta Dielektrik Film LiTaO3 36

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Prinsip Kerja XRD, sumber Sinar-X dan detektor pada XRD 5 Gambar 2 Spektrum konduktivitas listrik dan resistivitas 5

Gambar 3 Kapasitor keping sejajar 8

Gambar 4 Proses Penumbuhan Film Tipis 11

Gambar 5 Film LiTaO3 tampak samping 11

Gambar 6 Proses Annealing 14

Gambar 7 Set-up alat uji optik 15

Gambar 8 Spektral Struktur Kristal LiTaO3 suhu 550 ˚C, 575 ˚C, 600 ˚C,

dan 625 ˚C 16

Gambar 9 Grafik Absorbansi dan panjang gelombang dengan perlakuan

suhu annealing 17

Gambar 10 Grafik Reflektansi dan panjang gelombang dalam rentang

spektrum cahaya tampak 18

Gambar 11 Grafik bantuan perhitungan Energy Gap 19

Gambar 12 Grafik bantuan perhitungan konduktivitas 21 DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Diagram Penelitian 21

Lampiran 2 Bahan dan Alat Pembuatan Film LiTaO3 22

Lampiran 3 Perhitungan ketebalan Film LiTaO3 23

Lampiran 4 Data XRD 24

Lampiran 5 Contoh perhitungan Energy Gap LiTaO3 33

Lampiran 6 Data konduktivitas listrik 34

(11)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Seiring perkembangan zaman, ilmu pengetahuan dan teknologi mengalami kemajuan yang pesat. Salah satu ilmu untuk mengembangkan dunia teknologi adalah ilmu fisika diantaranya fisika material. Perkembangan fisika material menarik perhatian ahli fisika karena keunikan sifat-sifat dan struktur material. Material ferroelectric dimanfaatkan untuk kebutuhan perangkat elektronika.

Peran bahan ferroelectric LiTaO3 sangat menjanjikan pada perkembangan

divais sel surya.1,2 LiTaO3 merupakan objek yang diteliti secara intensif selama

beberapa tahun karena memiliki sifat-sifat yang unik diantaranya sifat hysteresis dan tetapan dielektrik yang tinggi serta kapasitas penyimpan muatan yang tinggi dapat diaplikasikan pada sel memori Dynamic Random Acsess Memory (DRAM). Material yang digunakan adalah litium tantalat (LiTaO3), bahan material yang

memiliki sifat piezo-electric dalam penerapannya diaplikasikan mikroaktuator dan

sensor.3

Metode pembuatan lapisan tipis secara umum dikelompokkan menjadi dua yaitu metode vakum dan non-vakum. Untuk metode vakum terdiri dari PVD,

Laser Ablation, Ion Planting, dan CVD. Sedangkan untuk metode non vakum

yaitu CSD (Chemical Solution Deposition). Keunggulan dari metode CSD

(Chemical Solution Deposition) adalah dapat mengontrol stokiometri film dengan

kualitas yang baik, prosedur yang mudah dan membutuhkan biaya yang relatif murah. Spin coater yang digunakan memakai kecepatan putar 3000 rpm dan

waktu putar selama 30 detik.4

Film Litium Tantalat (LiTaO3) merupakan material generasi UV dan

cahaya tampak mengalami peningkatan karena secara luas meningkat pada tepi UV. Material ini menarik perhatian karena memberi harapan ke generasi baru berkaitan dengan sifat-sifat unik yang dimilikinya. LiTaO3 memperlihatkan pita

absorsi pada penyerapan gelombang UV secara meluas hingga 400 nm dan menyempit pada cahaya tampak berwarna hijau kebiru-biruan (cyan) dapat

membuat masalah pada generasi berkekuatan tinggi. Salah satu efek pada peningkatan suhu termal berupa pembentukan kristal yang dikalkulasikan data absorbansi.5

Perumusan Masalah

Dalam pengembangan sensor inframerah dikaji struktur kristal LiTaO3

pada suhu annealing 550 ˚C, 575 ˚C, 600 ˚C dan 625 ˚C selama waktu tahan 8

jam, kemudian dilakukan pengujian sifat optik film LiTaO3, dan konduktivitas

(12)

Tujuan Penelitian

Pada penelitian ini dilakukan pemanasan dengan variasi suhu annealing 550˚C, 575˚C, 600˚C dan 625˚C dengan waktu tahan κ jam dilakukan dengan berdasarkan penelitian film LiTaO3 terbentuk struktur kristal pada suhu curie 601 ± 5.5 ˚C. Film tipis ini dilakukan uji sifat listrik dan karakterisasi optik.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah film LiTaO3 dapat

diaplikasikan menjadi cikal bakal sensor berdasarkan sifat optik dan listriknya. Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada penentuan parameter optik menggunakan persamaan Tauc Plot dan parameter listrik menggunakan LCR

meter.

Hipotesis

Film LiTaO3 mempunyai karakteristik komponen elektronik dioda yang

mempunyai serapan pada panjang gelombang cahaya tampak yang dapat digunakan sebagai cikal bakal sensor inframerah.

TINJAUAN PUSTAKA

Litium Tantalat (LiTaO3)

Litium tantalat (LiTaO3) merupakan suatu bahan yang memiliki keunikan

dari segi sifat pyroelectric dan piezoelectric yang terpadu dengan stabilitas

mekanik dan kimia yang baik. Oleh karena itu LiTaO3 sering digunakan untuk

beberapa aplikasi misalnya modulator electro-optical dan detektor pyroelectric.

LiTaO3 merupakan kristal non-hygroskopis, tidak berwarna, larut dalam air,

memiliki tingkat transmisi yang tinggi dan tidak mudah rusak sifat optiknya. LiTaO3 merupakan bahan yang memiliki konstanta dielektrik yang tinggi serta

kapasitas penyimpanan muatan yang tinggi.4

Pembuatan LiTaO3 menggunakan peralatan yang cukup sederhana, biaya

murah dan dilakukan dalam waktu relatif singkat. LiTaO3 merupakan campuran

hasil reaksi antara Litium asetat [(LiO2C2H3), 99,9%] dan Tantalum oksida

[(Ta2O5), 99,9%]. Berikut ini persamaan reaksi menghasilkan LiTaO3 :

2 LiO2C2H3 + Ta2O5 + 4O2  2 LiTaO3 + 3 H2O + 4 CO2

LiTaO3 merupakan kristal ferroelectric yang mengalami proses suhu currie

tinggi sebesar (601 5,5) oC. Massa jenis LiTaO3 sebesar 7,45 g/cm3 yang

digunakan untuk menghitung ketebalan film.6 _LiTaO

3 merupakan objek yang

diteliti secara intensif selama beberapa tahun terakhir karena memiliki sifat yang unik. Berdasarkan penelitian, bahan LiTaO3 merupakan semikonduktor tipe-p

karena konsentrasi elektron yang dimiliki oleh material LiTaO3 tersebut lebih

(13)

Silikon (Si)

Silikon (Si) adalah unsur yang banyak terdapat di bumi ini. Silikon adalah semikonduktor pengganti germanium. Sebuah atom silikon terisolasi mempunyai 14 proton dan 14 elektron.7 _{Bahan semikonduktor yang paling banyak adalah}

kristal silikon, yang merupakan unsur dari kelompok IVA dalam sistem periodik unsur-unsur. Sebagian besar unsur bebas silikon tidak ditemukan di alam. Oleh karena itu, silikon dihasilkan dengan mereduksi kuarsa dan pasir dengan karbon yang berkualitas tinggi. Silikon untuk penggunaan semikonduktor dimurnikan lebih lanjut dengan metode pelelehan berzona kristal czochralski. Kristal silikon

ini memiliki kilap logam dan mengkristal dengan struktur intan.8 Kristal silikon merupakan semikonduktor intrinsik, yaitu semikonduktor murni yang belum

dicampur atau dikotori oleh atom lain. Pada suhu 0 K, kristal silikon bersifat sebagai isolator karena memiliki pita konduksi yang kosong. Namun, ketika dipanaskan, elektron mendapat energi.8

Annealing

Proses annealing merupakan suatu proses pemanasan yang diberikan

kepada material dengan menaikkan suhunya dalam rentang waktu yang panjang sehingga mencapai suhu kristalisasi kemudian menurunkannya secara perlahan hingga suhu pada tungku anneal mencapai suhu ruang. Proses annealing

digunakan untuk mengurangi tekanan, meningkatkan kehalusan butir, meningkatkan kehomogenan butir, meningkatkan kekerasan dan menciptakan suatu struktur mikro yang spesifik.9,10 Tahapan dari proses annealing ini dimulai

dengan memanaskan material sampai suhu yang diinginkan, menahan pada suhu tersebut selama beberapa waktu tertentu agar tercapai perubahan yang diinginkan kemudian mendinginkan material tadi dengan laju pendinginan yang cukup lambat hingga suhu kamar.

Proses annealing pada suhu yang berbeda akan menghasilkan karakterisasi

film yang berbeda dalam hal struktur kristal, ukuran butir dan ketebalan. Proses

annealing yang diberikan pada suatu film mengakibatkan energi atom-atom

penyusun film berikatan antara satu atom dengan atom lainnya. Efek proses

annealing adalah orientasi kristal yang dimiliki oleh suatu film akan menjadi lebih

(14)

X-ray diffraction (XRD)

Gambar 1 Perancangan sampel dengan sumber Sinar-X dan detektor pada XRD.23

Analisis struktur Kristal dari suatu material dapat dilakukan dengan metode X-ray diffraction (XRD). Sinar-X adalah suatu radiasi elektromagnetik

yang memiliki panjang gelombang mendekati jarak antar atom pada kristal. Karena kristal terdiri atas susunan atom-atom yang teratur pada bidang hkl, maka kristal akan mampu mendifraksikan sinar-X yang melaluinya. Pola intensitas difraksi memberikan informasi penting mengenai struktur kristalografi suatu bahan.11

Metode karakterisasi dengan XRD didasari sifat difraksi sinar-X yang dijelaskan dalam hukum Bragg. Sinar-X yang dihasilkan di suatu tabung sinar katode menghasilkan karakteristik spektrum sinar-X. Spektrum ini terdiri atas beberapa komponen dengan panjang gelombang spesifik dari bahan target (Cu, Cr, Fe, Co, Mo, dan W ). Sebagian energi kinetik elektron yang menumbuk target berubah menjadi sinar-x. Sinar-x yang dipancarkan pada peristiwa ini terdistribusi

secara kontinu dengan panjang gelombang ( ) yang berbeda.12

Tumbukan antara elektron yang dipercepat dengan atom target bersifat tidak elastik. Jika energi elektron yang datang memiliki energi yang cukup maka akan melepaskan elektron pada kulit K, sehingga atom dalam keadaan tereksitasi. Proses transisi ini akan diikuti oleh pelepasan energi berupa radiasi sinar-x. Sinar-x ditembakkan pada material sehingga terjadi interaksi dengan elektron dalam atom. Ketika foton sinar-x bertumbukkan dengan elektron, beberapa foton hasil tumbukan akan mengalami pembelokkan dari arah datang awal.13

Kertas perak atau kristal monokrometer sebagai penyaring untuk menghasilkan sinar-X monokromatik yang diperlukan untuk difraksi. Tembaga adalah bahan sasaran yang paling umum untuk difraksi kristal tunggal, dengan radiasi _{panjang gelombang ( )} (Cu = 1,50546 Å) dihamburkan saat melewati kisi

kristal dengan sudut datang (θ) dan jarak antar bidang sebesar (d). εetode difraksi

(15)

dalam suatu struktur. Sinar-X dapat terbentuk bilamana suatu logam sasaran ditembaki dengan berkas elektron berenergi tinggi. Dalam eksperimen digunakan sinar-X yang monokromatis. Kristal akan memberikan hamburan yang kuat jika arah bidang kristal terhadap berkas sinar-X (sudut) memenuhi Persamaan (1):

2d sin = n (1)

Keterangan: d jarak antar bidang dalam kristal (cm) , sudut difraksi ( ° ), n orde

(0,1,2,3,...) dan  panjang gelombang (Cu = 1,50546 Å). 13

Konduktivitas Listrik

Konduktansi listrik (G) adalah kemampuan suatu bahan untuk melewatkan arus listrik dan dinyatakan dalam satuan siemens (S). Konduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik.14 _Nilai

konduktivitas dapat dicari dari Persamaan (2) :

= (2) dimana σ, l, G dan A berturut-turut adalah konduktivitas listrik bahan, jarak antar

kontak, konduktansi dan luas penampang.13

Nilai konduktivitas listrik suatu bahan material menunjukkan material tersebut bersifat isolator, semiknduktor atau konduktor. Besarnya nilai konduktivitas listrik berbanding terbalik dengan resistansinya. Konduktivitas listrik akan meningkat jika resistivitas suatu bahan material menurun.15 Nilai konduktivitas disesuaikan dengan spektrum konduktivitas listrik dan resisitivitas pada Gambar 2.

(16)

Kapasitor dan Konstanta Dielektrik

Gambar 3 Kapasitor keping sejajar

Kapasitor adalah piranti yang berfungsi untuk menyimpan muatan dan energi listrik. Kapasitor terdiri dari dua konduktor yang berdekatan tetapi terisolasi satu dengan lainnya dan membawa muatan yang sama besar namun berlawanan. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari dua buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara, vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan dielektrik yang nonkonduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, fenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. Kemampuan material

untuk polarisasi dinyatakan sebagai permitivitas ( ) dan permitivitas relatif ( )

adalah perbandingan antara permitivitas material ( ) dengan permitivitas vakum ( 0). Nilai konstanta dielektrik merupakan gambaran kemampuan suatu material

dapat menyimpan muatan listrik seiring dengan salah satu fungsi kapasitor sebagai penyimpan muatan.15

Cara perhitungan konstanta dielektrik dapat dilakukan dengan perhitungan sebagai berikut :

Konstanta dielektrik film adalah :

=

(3) Dimana :

= konstanta dielektrik

ε0 = permitivitas relatif dalam ruanghampa ( 8,85 x 10-12 F/ m)

A = luas kontak (m2) d = ketebalan film (m)

(17)

METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Material Elektronika, Biofisika dan Laboratorium Spektroskopi Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor, danLaboratorium MOCVD Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Agustus 2014 sampai dengan bulan Maret 2015.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah pisau mata intan, penggaris, pinset, gelas ukur, beaker glass, Bransonic 2510, pipet volumetrik, hot plate, neraca analitik, reaktor spin coater, gunting, spatula, stop watch, tabung

reaksi, pipet, selotip, doubletip, tissue, sarung tangan karet, LCR meter, masker

serta kawat atau kabel.

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah bubuk Litium asetat [LiO2C2H3, 31.2569 g/mol], bubuk Tantalum oksida [Ta2O5, 441.8928 g], pelarut

2-metoksietanol [C3H8O2], substrat Si [(100)] tipe-p, deionized water, aseton PA

[CH3COCH3], metanol PA [CH3OH], Aquabindes, kaca preparat, pasta perak,

kawat tembaga halus, dan alumunium foil.

Metode chemical solution deposition (CSD)

Metode CSD merupakan metode pembuatan film dengan cara pendeposisian atau pengendapan larutan kimia di permukaan substrat, kemudian dipreparasi dengan menggunakan spin coater pada kecepatan putaran tertentu.

Dalam pembuatan film pada penelitian ini digunakan metode chemical solution deposition (CSD) karena pada metode ini stoikiometrinya mudah dikontrol

dengan baik, mudah dibuat dan sintesisnya terjadi pada suhu rendah.

Kelajuan spin coater merupakan salah satu faktor yang dapat

mempengaruhi keluaran film yang dihasilkan oleh metode spin coating.

Perbedaan laju spin coater ± 50 rpm dapat menyebabkan perbedaan ketebalan

film yang dihasilkan dari proses tersebut sekitar ± 10 %. Selain kelajuan spin coater terdapat beberapa parameter lagi yang menjadi faktor yang dapat

mempengaruhi sifat film diantaranya adalah waktu spinning.11

Metode Volumetrik

Metode ini dapat dipakai dengan tepat jika film yang ditumbuhkan di permukaan substrat terdeposisi secara merata. Metode ini dilakukan dengan cara menimbang massa substrat sebelum dilapisi film dan menimbang substrat setelah dilakukan proses annealing dan terdapat film dipermukaannya, sehingga akan

didapatkan massa film yang terdeposisi pada permukaan substrat. Ketebalan film dari metode ini menggunakan rumus :

(18)

d=

(4)

Keterangan : d adalah ketebalan film (cm), m1 adalah massa substrat

sebelum ditumbuhkan film (g), m2 adalah massa substrat setelah annealing dan terdapat film dipermukaannya (g), A adalah luas permukaan film yang terdeposisi

pada permukaan substrat (cm2_{) dan}

adalah massa jenis film yang terdeposisi pada permukaan substrat (g/cm3).11

Prosedur Penelitian Persiapan substrat Si (100) tipe-p

Substrat yang digunakan adalah substrat Si (100) tipe-p. Substrat dipotong

membentuk segi empat berukuran 1 cm x 1 cm menggunakan pisau mata intan. Substrat yang telah dipotong, direndam dalam larutan aseton PA selama 10 menit sambil digetarkan dengan ultrasonik, substrat direndam dalam deionized water

selama 20 menit sambil digetarkan dengan ultrasonik, substrat direndam dalam metanol PA selama 10 menit sambil digetarkan dengan ultrasonik, substrat diangkat kemudian rendam dalam deionized water, selanjutnya direndam

selama beberapa detik dengan campuran aquabindes dan deionized water dengan

perbandingan 1:5, tahap terakhir substrat direndam dalam deionized water

selama 90 menit sambil digetarkan dengan ultrasonik. Setelah selesai semua tahap pencucian, substrat dikeringkan dengan udara bebas.

Pembuatan larutan LiTaO3 1 M

Film LiTaO3 yang ditumbuhkan pada permukaan substrat silikon tipe-p

dibuat dengan mereaksikan bubuk Litium asetat dan bubuk Tantalum oksida kemudian ditambah pelarut 2-metoksietanol sebanyak 2,5 ml. Bahan-bahan tersebut direaksikan dalam tabung reaksi kemudian digetarkan dengan ultrasonik. Hasil reaksi berupa larutan LiTaO3 murni. Komposisi massa masing-masing

bahan ditentukan dengan perhitungan stoikiometri, kemudian bahan-bahan tersebut ditimbang menggunakan neraca analitik.

Penumbuhan film LiTaO3

Penumbuhan film menggunakan metode CSD di permukaan reaktor spin coater. Metode CSD merupakan pembuatan film dengan cara pendeposisian

larutan bahan kimia di permukaan substrat, kemudian dipreparasi dengan spin coater pada kecepatan 3000 rpm. Langkah penumbuhan film sebagai berikut :

substrat yang telah dibersihkan, diletakkan di permukaan piringan reaktor spin coater kemudian 1/3 bagiannya ditutup menggunakan selotip. Bagian 2/3 substrat

ditetesi larutan LiTaO3 sebanyak satu tetes, 3 kali ulangan. Reaktor spin coater

diatur pada kecepatan 3000 rpm selama 30 detik setiap penetesan larutan LiTaO3. Setelah itu substrat dikeringkan dengan udara bebas pada suhu kamar

(19)

Perhitungan ketebalan film LiTaO3

Film LiTaO3 setelah proses annealing dihitung ketebalannya dengan

metode volumetrik menggunakan Persamaan (4). Substrat silikon yang telah dicuci kemudian ditimbang sebagai massa awal (m1). Substrat silikon yang telah ditumbuhkan film LiTaO3 di permukaannya setelah proses annealing kemudian

ditimbang sebagai massa akhir (m2). Luas film LiTaO3 di permukaan silikon

diukur menggunakan penggaris. Perhitungan lengkap ketebalan film LiTaO3 dapat

dilihat pada Lampiran 1.

Pembuatan kontak pada film LiTaO3

Proses selanjutnya adalah pembuatan kontak. Diawali dengan cara membuat pola kontak pada film yang berukuran 1 mm x 1 mm menggunakan

aluminium foil. Setelah itu dilakukan proses metalisasi di Lab MOCVD Fisika

ITB. Selanjutnya pemasangan kawat tembaga halus menggunakan pasta perak pada kontak. Film LiTaO3 tampak samping yang telah ditumbuhkan pada substrat

Si tipe-p dan telah dipasang kontak dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 LiTaO3 tampak depan

(20)

Annealing

Proses annealing bertujuan untuk mendifusikan larutan LiTaO3 dengan

substrat silikon. Proses annealing dilakukan secara bertahap menggunakan furnace VulcanTM 3-130. Pemanasan dimulai pada suhu ruang kemudian naik

hingga suhu annealing yang diinginkan dengan kenaikan suhu 1,67 oC/menit.

Setelah itu substrat divariasikan suhu annealing 550 oC, 575 oC, 600 oC, dan 625 o_{C kemudian suhu}

annealing tersebut ditahan konstan selama 8 jam. Selanjutnya

dilakukan proses pendinginan sampai didapatkan kembali suhu ruang. Proses

annealing dapat dilihat pada Gambar 6.

Karakterisasi Film LiTaO3

X-ray diffraction (XRD)

Analisis XRD merupakan metode untuk mengidentifikasi struktur kristal film LiTaO3. Data hasil karakterisasi XRD digunakan untuk mengidentifikasi

struktur kristal yang terbentuk dan menghitung parameter kisi. Puncak-puncak yang diperoleh dari data pengukuran kemudian disesuaikan dengan standar difraksi dengan sinar pada radiasi gelombang Cu di data JCPDS.16

(21)

Sifat Optik

Gambar 7 Set-up alat uji optik

Karakterisasi sifat optik dilakukan untuk mempelajari tingkat absorbansi dan reflektansi film LiTaO3 menggunakan spektrofotometer UV-VIS ocean optics USB 2000 oceanoptic. Kondisi eksperimen peralatan dapat dilihat pada Gambar 7.

Data yang diperoleh berupa kurva absorbansi terhadap panjang gelombang. Dari data tersebut dapat dianalisa dan dihitung nilai energy gap. Penentuan energi gap

didapat dengan mengolah data absorbansi. Analisanya adalah dengan memplot hubungan koefisien absorpsi terhadap energi foton yang diberikan ke sampel melalui persamaan Tauc Plot.17

(5) dengan

Penentuan energi gap dilakukan dengan cara membuat grafik hubungan (hv)n dan hv memakai nilai koefisien absorpsi () dan nilai eksponen (n) yang

didapat dari langkah sebelumnya. Dari grafik tersebut, dicari nilai gradien maksimum antara dua data terdekat, kemudian dicari persamaan garisnya. Dari persamaan garis tersebut didapatkan nilai energi gap.

Konduktivitas Listrik

Konduktivitas listrik diukur menggunakan LCR meter dengan berbagai variasi frekuensi 100 - 1000 kHz. Dari alat tersebut diperoleh nilai konduktansi (G). Data konduktansi ini digunakan untuk menghitung nilai konduktivitas listrik. Nilai konduktivitas dapat dicari dari Persamaan (2), halaman 5.

Konstanta Dielektrik

Konstanta dielektrik diperoleh dari nilai kapasitansi film. Nilai kapasitansi dapat diukur dengan menggunakan alat LCR meter. Pengukuran nilai kapasitansi dilakukan pada frekuensi 100 - 1000 kHz. Setelah didapat nilai kapasitansi maka nilai konstanta dielektrik dapat dicari berdasarkan Persamaan (3).

Sumber

caya

Kabel FO Kabel FO

Kabel FO

Spektrofotometer

Komputer

(22)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Kristal

Film LiTaO3 ditumbuhkan di atas permukaan substrat Si tipe-p, kemudian

dilakukan proses annealing dengan variasi suhu yang digunakan adalah 550 ˚C, 575 ˚C, 600 ˚C dan 625 ˚C. Film δiTaO3 setelah proses annealing dihitung

ketebalannya dengan metode volumetrik menggunakan Persamaan (4).

Perhitungan lengkap ketebalan film dapat dilihat pada Lampiran 3. Ketebalan film LiTaO3 berkisar antara 1,0514 – 46,085 m. Ketebalan film

LiTaO3 bervariasi disebabkan karena beberapa faktor yang mendukung yaitu

pengaruh suhu annealing pada substrat. Proses terjadinya film disebabkan atom

berdifusi di sekitar substrat sehingga meningkatkan laju penumbuhan film. Ketika suhu substrat mencapai suhu optimum, atom terbentuk difusi atom menyebar secara merata di permukaan substrat sehingga meningkatkan laju penumbuhan film menurun. Selain itu, metode CSD bergantung pada keterampilan penetesan larutan di permukaan spin coater.18 Hasil pengeringan teroksidasi udara bebas dari

penetesan larutan menyebabkan ketebalan film berbeda, ada film yang menjadi kering dan membentuk pori-pori remah.

Ketebalan film mempengaruhi energy gap. Variasi suhu annealing

mempengaruhi energy gap dari film LiTaO3. Pada penelitian ini diperoleh energy

gap film LiTaO3 pada penelitian ini diperoleh pada rentang nilai 2.752 eV – 2.952

eV. Nilai ini berbeda jauh karena pengaruh suhu annealing di rentang sekitar suhu

curie.

Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengidentifikasi struktur kristal yang terbentuk dan menghitung parameter kisi. Puncak-puncak yang diperoleh dari data pengukuran kemudian disesuaikan dengan standar JCPDS ICDD LiTaO3. Pola

XRD mengindikasikan sampel tereduksi disebabkan sifat kristal yang dimiliki LiTaO3. Puncak yang terbentuk dari struktur kristal berupa puncak tajam karena

memiliki derajat keteraturan yang tinggi, sedangkan pada amorf puncak-puncak

yang dihasilkan sangat landai karena memiliki derajat keteraturan yang sangat rendah.11,18

Pada Gambar 8 Spektral pola difraksi sinar-X film LiTaO3 pada substrat

silikon tipe-p mengalami keteraturan. Puncak-puncak difraksi yang terbentuk mengindikasikan partikel film memiliki distribusi orientasi kristal. Dari puncak-puncak difraksi tersebut dapat ditentukan indeks miller (h k l) dengan menganggap struktur kristal LiTaO3 merupakan struktur heksagonal. Kristal Film

LiTaO3 pada suhu annealing 600 ˚C menunjukkan kualitas yang lebih baik

(23)

Gambar 8 Spektral pola difraksi sinar-X film LiTaO3 setelah proses annealing

pada suhu 550 ˚C, 575 ˚C, 600 ˚C, dan 625 ˚C

Tabel 1 Parameter kisi film LiTaO3 berstruktur heksagonal

Suhu

Annealing

Parameter kisi (Å)

a=b c Literatur _a=b Literatur _C

550 ˚C 5.196 13.905 5.153 13.755

575 ˚C 4.239 9.2986 5.153 13.755

600 ˚C 5.193 13.893 5.153 13.755

625 ˚C 5.196 13.905 5.153 13.755

(24)

Hasil Karakterisasi Sifat Optik

Pengambilan data dari spektofotometer teramati fenomena interaksi sampel dengan panjang gelombang yang dibangkitkan oleh sumber lampu tungsten dengan intensitas lampu 5 watt. Karakterisasi sifat optik dilakukan untuk mempelajari tingkat absorbansi dan reflektansi film LiTaO3 terhadap panjang

gelombang cahaya dari 400-1000 nm merupakan panjang gelombang cahaya tampak.

Setelah dilakukan karakterisasi diperoleh suhu 625 oC merupakan yang terbaik karena absorbansinya paling tinggi. Nilai absorbansi yang tinggi menunjukkan bahwa film LiTaO3 banyak menyerap energi foton dari cahaya yang

mengenainya. Gambar 9 menunjukkan hubungan absorbansi dan panjang gelombang film LiTaO3 setelah proses annealing.

Fenomena reflektansi (pemantulan) pada sampel ini dipantulkan karena foton yang menumbuk sampel mengalami pemantulan, hal ini berlawanan dengan absorbansi.15 Gambar 10 memperlihatkan reflektansi pada rentang 400-1000 nm. Hasil reflektansi dari sampel ini diperoleh pemantulan 7 - 60 %.

Transmitansi menentukan keterkaitan antara besarnya intensitas gelombang yang ditransmisikan dengan ketebalan lapisan material yang dilalui oleh gelombang. Hubungan antara transmitansi dan panjang gelombang diperlihatkan pada Gambar 11. Hasil transmitansi dari sampel ini diperoleh transmitansi 2 - 7 %.

Gambar 9 Hubungan absorbansi dan panjang gelombang film LiTaO3

(25)

Gambar 11 Hubungan antara transmitansi dan panjang gelombang film LiTaO3

Celah Energi (Energy Gap)

Pengukuran sifat optik dapat menentukan energy gap material

semi-konduktor. Transisi elektronik yang terjadi akibat foton bergantung pada energy gap.19 Energy gap adalah energi minimal yang diperlukan elektron untuk dapat

berpindah dari pita valensi ke pita konduksi. Elektron yang berpindah ke pita konduksi dengan penambahan energi eksternal berasal dari medan listrik eksternal. Ketika material semikonduktor disinari maka foton diserap sehingga menimbulkan pasangan elektron hole. Perhitungan energy band gap dari absorpsi dengan metode Tauc Plot.20 Ekstrapolasi ( h )2 ke 0, dengan sumbu x adalah hv

dan sumbu y adalah , dimana adalah koefisien absorbansi. Koefisien absorbansi optis diperoleh dari spektrum absorbansi dengan harga ketebalan lapisan film yang didapatkan dari metode volumetrik pada sumbu-x dan (_h ) pada sumbu-y dimana merupakan koefisien absorpsi dan h adalah energi foton.

Nilai energi gap diperlihatkan pada Gambar 12. Hasil penelitian yang

diperoleh energy gap pada film LT sebesar 2.649 eV, 2.949 eV, 2.744 eV, dan

2.752 eV. Hasil ini memperlihatkan kenaikan energi termal diakibatkan kenaikan suhu annealing. Perolehan ini karena tanpa pendadahan sehingga energi gap

(26)

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 12 Energi Gap film LiTaO3 pada suhu (a) 550 ˚C, (b) 575 ˚C, (c) 600 ˚C

(27)

Konduktivitas

Pengukuran nilai konduktivitas listrik film dilakukan dalam kondisi lampu tungsten dengan intensitas 5 Watt bertujuan untuk mengetahui material pada film ini bersifat isolator, semikonduktor atau konduktor. Besarnya nilai konduktivitas berbanding terbalik dengan resistansi. Konduktivitas listrik akan meningkat jika resistansi suatu bahan material menurun.21 Semakin meningkatnya konduktivitas listrik disebabkan oleh ketebalan film yang semakin besar. Tebal film meningkat karena grand size butir kristal membesar.22 Selain itu pengaruh dari frekuensi

yang diberikan meningkatkan nilai konduktivitas listrik film LiTaO3.

Berdasarkan literatur suatu bahan material dikatakan bersifat semikonduktor jika nilai konduktivitas listrik film yang diperoleh dalam rentang spektrum 10-3 – 109 S/cm.23 Pengukuran konduktivitas listrik film menggunakan LCR meter model HIOKI 3522-50.

Tabel 2 Hubungan suhu annealing terhadap konduktivitas listrik film

LiTaO3

Suhu Annealing

Film LiTaO3 (˚ C) Konduktivitas listrik (S/cm)

550 5.35 x 10-7

575 1.44 x 10-5

600 1.75 x 10-3

Tabel 2 memperlihatkan kenaikan suhu annealing menaikkan

konduktivitas listrik film. Hal ini dapat disimpulkan bahwa semakin meningkatnya suhu annealing berbanding lurus dengan kenaikan konduktivitas

(28)

Konstanta Dielektrik

Konstanta dielektrik merupakan gambaran bahwa material tersebut dapat menyimpan muatan listrik seiring dengan salah satu fungsi kapasitor sebagai penyimpan muatan. Ketika sebuah dielektrik disisipkan dalam ruang antara keping _– keping kapasitor, kapasitansi kapasitor akan meningkat. Nilai konstanta dielektrik diperoleh berdasarkan Persamaan (3.5). Pengukuran nilai konstanta dielektrik dilakukan pada suhu annealing.

Konstanta dielektrik (k) diperoleh ketika diberikan frekuensi sehingga

menghasilkan k yang berbeda. Nilai konstanta dielektrik LiTaO3 diperoleh

dengan kisaran antara 2,05 – 43,9. Cara perhitungan mencari nilai konstanta dielektrik dari film LiTaO3 dapat dilihat pada lampiran 7.

Pada Gambar 14, ketika suhu annealing pada film LT suhu 600 ⁰C

menunjukkan nilai konstanta dielektriknya semakin meningkat sebaliknya pada suhu 625 _⁰C. Faktor penting yang mempengaruhi konstanta dielektrik yaitu suhu

annealing. Seiring dengan kenaikan suhu annealing pada film, diduga

menurunkan nilai konstanta dielektrik. Hal ini dapat disebabkan oleh berkurangnya konsentrasi zat karena penguapan yang terjadi semakin besar maka nilai kapasitansinya semakin kecil. Penurunan nilai kapasitansi menjadikan nilai konstanta semakin kecil.

(29)

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan

Film LiTaO3 telah berhasil dibuat dengan suhu annealing 550 ˚C, 575 ˚C, 600 ˚C, dan 625 ˚C pada waktu tahan tetap κ jam. Hasil karakterisasi sifat

listrikLiTaO3 yang diperoleh berkisar antara (10-5 sampai 10-2) S/cm merupakan

material semikonduktor. Konduktivitas listrik dan konstanta dielektrik film meningkat dengan kenaikan suhu annealing. Disimpulkan bahwa suhu annealing

mempengaruhi sifat listrik film. Dari hasil karakterisasi sifat optik sampel dengan

suhu 625 ˚C menyerap cahaya tampak paling banyak. Karakterisasi XRD dapat

disimpulkan bahwa film LiTaO3 berstruktur heksagonal dan film yang memiliki

struktur kristal paling baik yaitu film LiTaO3 dengan suhu annealing 600 ˚C.

Analisis energy gap film LiTaO3 diperoleh 2.255 – 2.949 eV.

Saran

Saran dalam penelitian selanjutnya sifat kristal LiTaO3 dilakukan pada annealing tidak melebihi suhu Curie (601 5,5) oC. Selanjutnya, film LiTaO3

diaplikasikan untuk pengembangan alat instrumentasi berbasis sensor inframerah. DAFTAR PUSTAKA

1. Uchino K. Ferroelectric Devices. New York : Marcel Dekker, Inc., 2000.

2. Irzaman, Maddu A, Syafutra H dan Ismangil A. Uji konduktivitas listrik dan dielektrik film tipis lithium tantalite (LiTaO3) yang didadah niobium

pentaoksida (Nb2O5) menggunakan metode chemical solution deposition. Di

dalam : Prosiding Seminar Nasional Fisika. Hlm 175-183., 2010.

3. Ismangil A. Uji Sifat Listrik Film Tipis Ferroelektrik Litium Tantalat (LiTaO3) Didadah Niobium Pentaoksida (Nb2O5) Menggunakan Metode

Chemical Solution Deposition [skripsi]. Bogor (ID): FMIPA, IPB., 2010.

4. Seo, J.Y, S.W, Park. Chemical mechanical planarization characteristic of ferroelectric film for FRAM applications. 2004. J. of Korean Physics Society. 45 (3). 769-772.

5. Alexei L. Alexandrovski, Gisele F., and Route R.K. UV and visible absorption in LiTaO3. 1999. SPIE Conference on Laser Material Crystal Growth and

Nonlinear Materials and Devices. San Jose, CA.

6. Irzaman, Darvina Y, Fuad A, Arifin P, Budiman M, Barmawi M. Physical and pyroelectric properties of tantalum oxide doped lead zirconium titanate [Pb0.9950(Zr0.525Ti0.465Ta0.010)O3] thin films and its applications for IR sensor.

Physical Status Solidi (a) Germany 2003; 199.

7. Saito T.I. Kimia Anorganik. Permiission of Iwanami Shaten

Publisher. 1996.

8. Poole C. P. The Physics Handbook Fundamentals and Key Equations. New

(30)

9. Chaidir A, Kisworo D. Pengaruh pemanasan terhadap struktur-mikro,sifat mekanik dan korosi paduan Zr-Nb-Sn-Fe. [Hasil-hasil Penelitian EBN].

ISSN 0854-5561. 2007.

12. Kwok K N. Complete to Semiconductor Devices. New York: McGraw Hill,

Inc. 2001.

13. Cullity, B.D. Elements Of X-Ray Diffraction. Massachusetts, Addison Wesley

Publishing Company. 1956.

14. Kirev,P. S. Semiconductor Physic. Moscow :MIR Publisher. 1975.

15. Arief A, Irzaman, Dahrul M, Syafutra H.. Uji Arus Tegangan Film Tipis Ba0,5Sr0,5TiO3 dengan pendadah Niobium Penta Oksida sebagai Sensor

Cahaya. Prosiding. ITB-Bandung2010: hal. 206-212.

16. JCPDS. International Centre for Diffraction Data. USA : Campus

Boulevard. 1997.

17. Akbar,H. Karakterisasi Optik dan Listrik Film Ba0.55Sr0.45tio3 sebagai

Cikal Bakal Sensor Kadar Gula Darah. [skripsi]. Bogor (ID): FMIPA IPB.

2014.

18. Astuti,Y. Pembuatan Dan Karakterisasi Film Litium Tantalat (LiTaO3)

Terhadap Variasi Suhu Dan Waktu Annealing. [skripsi]. Bogor (ID):

FMIPA IPB. 2012.

18. Tipler P.A. Physics for Scientist and Engineers. Worth Publisher Inc. 1991.

19. Sarastika, N. Arus Saturasi, Hambatan Seri, Hambatan Paralel dan Energi Gap pada Film Feroelektrik BaxSr1-xTiO3 (0.5, 0.6, 0.7, 0.8). [skripsi]. Bogor (ID): FMIPA, IPB. 2015.

20. Pontes FM, et al. Ferroelectric and optical properties of Ba0.8Sr0.2TiO3 thin

Film.[abstract]. J. Apply Phys. 2002;91(9).

21. Iskandar, J. Uji Sifat Listrik dan Sifat Struktur Fotodioda Ferroelektrik Film Barium Strontium Titanate (Ba0,5Sr0,5TiO3) berdasarkan Perbedaan Waktu

Annealing. [skripsi]. Bogor (ID):FMIPA, IPB. 2011.

22. Ismangil, A, Renan JP, Irmansyah, dan Irzaman. Development of lithium tantalite (LiTaO3) for automatic switch on LAPAN - IPB Satellite infra-red

sensor. J. Environmental Sciences. 2015.Vol. 24 p. 329 – 334.

23. Anonim. XRD [Internet]. [Waktu dan tempat tidak diketahui].

(31)

Lampiran 1 Diagram Alir Penelitian

Penumbuhan Film LiTaO3

dengan metode CSD dengan spin coating 3000 rpm

Persiapan bahan dan Alat Persiapan

Substrat Si (100) Larutan LiTaOPembuatan 3

Litium Asetat (Li CH CHO

Tantalum (Ta2O5)

2-metoksi etanol

Proses Annealing

Berhasil

Perhitungan Ketebalan Film Karakterisasi XRD Karakterisasi Optik Pengolahan dan Analisis Data

Penulisan Skripsi

(32)

Lampiran 2 Bahan dan Alat Pembuatan Film LiTaO3

(c) Furnace model

(e) Spin Coater dengan kecepatan

2000 rpm

(d) Neraca Analitik

(f) Bransonic 2510

(b) Litium Asetat (a)

Tantalum

(33)

(34)

(35)

Tabel 3 Perhitungan parameter kisi LiTaO3 setelah proses annealing 550 ˚C, κ jam

Nomor

Puncak h k l 2θ Θ 2 Γ γ2 γ 2θ Θ sin22θ sin2θ

1 0 1 2 23.94 11.97 1 1 4 16 4 0.41762 0.20881 0.164500124 0.042971588

2 1 0 4 32.96 16.48 1 1 16 256 16 0.5749689 0.28748445 0.295727893 0.080395392

3 1 1 0 34.98 17.49 3 9 0 0 0 0.6102067 0.30510335 0.328371253 0.090235206

4 2 0 2 42.84 21.42 4 16 4 16 16 0.74732 0.37366 0.461958633 0.133243485

5 0 2 4 48.8 24.4 4 16 16 256 64 0.8521289 0.42606445 0.566532812 0.170808875

6 1 1 6 53.64 26.82 3 9 36 1296 108 0.93572 0.46786 0.648067535 0.203380519

7 1 2 2 56.32 28.16 7 49 4 16 28 0.9824711 0.49123556 0.692009846 0.222515705

Σ 24 102 144 5952 300 6.1226511 _{3.06132555 3.867183356 1.174370426}

(36)

Nomor

1 0 1 2 23.94 11.97 1 1 4 16 4 0.41762 0.20881 0.164500124 0.042971588

2 1 0 4 32.96 16.48 1 1 16 256 16 0.5749689 0.28748445 0.295727893 0.080395392

3 1 1 0 34.98 17.49 3 9 0 0 0 0.6102067 0.30510335 0.328371253 0.090235206

4 2 0 2 42.84 21.42 4 16 4 16 16 0.74732 0.37366 0.461958633 0.133243485

5 0 2 4 48.8 24.4 4 16 16 256 64 0.8521289 0.42606445 0.566532812 0.170808875

6 1 1 6 53.64 26.82 3 9 36 1296 108 0.93572 0.46786 0.648067535 0.203380519

7 1 2 2 56.32 28.16 7 49 4 16 28 0.9824711 0.49123556 0.692009846 0.222515705

8 0 1 8 57.5 28.75 1 1 64 4096 64 1.0030556 0.5015278 0.710847965 0.231135706

9 2 1 4 61.169 30.5845 7 49 16 256 112 1.067059 0.53353 0.766999 0.258649

10 3 0 6 76.218 37.609 9 81 36 1296 324 1.312136 0.656068 0.934575 0.372107

Σ 40 232 196 38416 7840 8.501847 4.250923 0.635805 0.801743

(37)