Metode Volumetric Kapasitor dan Konstanta Dielektrik

Gambar 9. Spin coater

2.11 Metode Volumetric

Metode ini dapat dipakai dengan tepat jika film BST murni yang ditumbuhkandipermukaan substrat terdeposisi secara merata. Metode ini dilakukan dengan cara menimbang massa substrat sebelum dilapisi film BST murni dan menimbang substrat setelah perlakuan annealing dan terdapat film BST murni di permukaan substrat, sehingga didapatkan massa film BST murni yang terdeposisi pada permukaan substrat. Ketebalan film BST murni dari metode ini menggunakan rumus 2.1 :

2.12 Kapasitor dan Konstanta Dielektrik

Kapasitor adalah piranti yang berfungsi untuk menyimpan muatan dan energi listrik. Kapasitor terdiri dari 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 seperti terlihat pada Gambar 10. 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 kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. 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 [13]. Kemampuan material untuk polarisasi dinyatakan sebagai permisivitas dan permitivitas relatif adalah nisbah antara permitivitas material ε dengan permitivitas vakum ε . Nilai konstanta dielektrik merupakan material yang dapat menyimpan muatan listrik seiring dengan salah satu fungsi kapasitor sebagai penyimpan muatan [16]. Contoh perhitungan konstanta dielektrik dapat dilakukan dengan persamaan 2.2 sebagai berikut : � = � −τ 2.2 Keterangan :arus listrik I pada rangkaian, I o yaitu arus listrik di rangkaian kapasitor pada kondisi awal A, yaitu time constant s, R yaitu hambatan arus ohm dan C yaitu kapasistansi substrat BST F. Nilai maksimum terlihat pada persamaan 2.3 dan 2.4 yaitu terjadi pada saat � = �0 , 2.3 Keterangan :e yaitu muatan elektron yang besarnya 1,602 x 10 -19 C, sehingga �0 = � −τ 2.4 dengan menggunakan persamaan yaitu pada saat kapasitor terisi penuh secara eksponensial [17], maka nilai kapasitansi didapatkan : sehingga didapat hubungan melalui persamaan 2.5 dan 2.6 yaitu: = 5 RC 2.5 Gambar 10. Kapasitor keping sejajar Dari hubungan = � � � � 2.6 Keterangan : � � = permitivitas nisbi ε o = permitivitas vakum dalam ruang hampa = 8.85 x 10 -12 C 2 N m 2 A = luas kontak aluminium m 2 d = ketebalan film m C = kapasistansi pada substrat F sehingga diperoleh konstanta dielektrik film BST murni seperti pada persamaan : ĸ = �0 2.7 Keterangan : ĸ = konstanta dielektrik

2.13 Time Constant