3.4 Pelaksanaan Penelitian 3.4.1 Penyiapan substrat dan target
a. Penyiapan substrat
Bahan untuk substrat adalah kaca preparat yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran panjang 7,6 cm, lebar 2,54 cm dan
tebal 0,1 cm. dalam penelitian ini substrat yang akan dilapisi harus dalam keadaan bersih. Untuk membersihkan substrat menggunakan
tissue yang sudah dibasahi dengan alcohol. b.
Penyiapan target Target yang digunakan dalam penelitian ini adalah aluminium
yang masih berupa gulungan kawat. Sebelum melakukan penguapan atau proses pelapisan, aluminium dipotong-potong kecil dan ditimbang
sesuai dengan yang diinginkan. Setelah ditimbang aluminium disimpan di dalam plastik klip. Untuk mengambil aluminium dari timbangan
harus menggunakan pinset.
3.4.2 Pembuatan Lapisan Tipis Aluminium
Proses pelapisan dilakukan dengan tekanan sekitar 10
-5
Torr. Substrat yang akan dilapisi di letakkan pada penyangganya yang dapat diputar, di
atas bahan pelapis. Bahan pelapis atau target diletakkan di dalam wadah kowi yang berbentuk perahu.
Proses pelapisannya, mula-mula tekanan di dalam ruang vakum diturunkan dengan menghidupkan pompa rotari atau pompa mekanik sampai
mencapai tekanan 10
-2
Torr dan baru kemudian menghidupkan pompa difusi atau pompa evaporasi sampai diperoleh tekanan 10
-5
Torr. Selama operasi atau selama proses deposisi pompa difusi tetap dihidupkan untuk
mempertahankan tingkat kevakuman. Setelah penghampaan sistem mencapai 10
-5
Torr, tegangan pada filamen penguap mulai dihidupkan sampai filamen tersebut menyala. Arus pemanas harus dinaikkan sedikit
demi sedikit agar tidak terjadi loncatan-loncatan bahan pelapis karena penguapan yang mendadak. Arus dinaikkan sampai seluruh bahan pelapis
mencair tetapi belum menguap. Setelah seluruh bahan pelapis mencair arus dinaikkan lagi sehingga terjadi penguapan bahan pelapis hingga bahan
pelapis yang menguap tersebut menempel pada substrat.
3.4.3 Karakterisasi Lapisan Tipis
Karakterisasi sifat optik dilakukan dengan menggunakan spektrometer UV-VIS. Jika cahaya dilewatkan pada suatu material atau
medium maka sebagian cahaya tersebut akan dipantulkan, diserap dan sebagian lagi akan diteruskan. Pada prinsipnya spektroskopi UV-VIS ini
adalah membandingkan cuplikan dengan standar. Gambar 3 menunjukkan sistem elektrik untuk UV-1601PC.
D2 Lamp Cell
AD Converter AD Converter
Gain Amp
Monochromator WI Lamp
L am
p lighting
L am
p switching
Wave length scan Filter swit
ching
CPU Gain Change
Printer Contr
o l L
ine
Keyboard AT Compatible Personal Computer
SiPD Preamp Sample
Reference
CRT
Gambar 3. Sistem Elektrik UV-1601PC
Prinsip kerja alat spektrofotometer UV-VIS yaitu : sumber cahaya dipancarkan dari lampu deuterium atau lampu halogen. Sumber cahaya
dapat diatur secara otomatis tergantung pada jenis bahan. Lampu deuterium memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 190 nm – 340 nm,
sedangkan lampu halogen memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 340 nm – 1200 nm. Pada penelitian ini dilakukan pada daerah panjang
gelombang antara 400 nm – 900 nm, sehingga sumber cahaya yang digunakan hanya cahaya yang dipancarkan dari lampu halogen. Berkas
cahaya yang melewati monokromator akan dipecah menjadi dua berkas, yaitu berkas sampel dan berkas acuan reference. Monokromator berfungsi
untuk menguraikan sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis dan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
memilih panjang gelombang berkas sinar yang mengenai detector. Monokromator terdiri dari celah masuk dan keluar, cermin penyejajar,kisi
sebagai pengurai sinar dan cermin pemfokus. Sumber cahaya yang dipancarkan masuk melewati celah menuju cermin penyejajar. Oleh cermin
tersebut berkas cahaya disejajarkan, kemudian masuk kedalam pengurai yang berupa kisi, lalu menuju ke cermin pemfokus dan terjadilah penguraian
sinar menjadi spektrum sinar dengan berbagai panjang gelombang. Berkas sampel dan berkas acuan dideteksi oleh photodiode silikon yang kemudian
dimasukkan ke pre-amplifier dan diatur oleh gain amplifier. Sinyal menuju pengubah AD dan dibaca oleh
microprocessor. Komputer kemudian akan menghitung perbandingan sinyal sampel terhadap sinyal acuan utnuk
memperoleh nilai transmitansi, reflektansi dan absorbansi sebagai fungsi panjang gelombang.
Sifat optik yang diuji adalah absorbansi, transmitansi dan reflektansi. Karakt
t sampel. eter UV-VIS.
erisasi sifat optik tersebut menggunakan spektrofotometer UV-VIS 1601 Shimadzu. Data yang diperoleh dari alat ini berupa nilai transmitansi,
reflektansi dan absorbansi utnuk setiap panjang gelombang tertentu. Nilai yang didapat merupakan perbandingan antara cuplikan dan standar. Standar
yang digunakan adalah kaca preparat. Ada pun tahapan pelaksanaan pengukurannya adalah sebagai berikut :
1 Menyiapkan sampel.
2 Membersihkan tempa
3 Menghidupkan alat spektrofotom
4 Mengeset UV-VIS pada fungsi uji.
5 Menentukan panjang gelombang.
6 Memasukan sampel pada tempat sampel.
ecara otomatis.
sampel yang lain.
.5 Metode Analisis Data
digunakan dalam penelitian ini adalah variasi ketebal
an menggunakan spektrofotometer UV-VIS. Dari h
7 Tekan
enter untuk memulai pengukuran s 8
Mengamati hasil pengukuran. 9
Mengulangi langkah 5-8 untuk
3
Parameter yang an lapisan dan panjang gelombang. Ketebalan lapisan dicari dengan
menggunakan persamaan 20. Analisis optik diuji deng
asil uji UV-VIS dapat dilihat hubungan reflektansi, transitansi dan absorbansi dengan ketebalan lapisan. Setelah diperoleh data reflektansi,
transmitansi dan absorbansi dari lapisan tipis dapat ditentukan indeks bias lapisan tipis dan koefisien absorbsinya.
BAB IV HASIL PENELIT
PEMBAHASAN
.1 Hasil Penelitian
Lapisan Tipis Al
ahan target dipotong dan ditimbang beratny
kevaku
, diperoleh hasil seperti yang tercant
Tabel 4.1 Hasil deposisi lapisan tipis Cuplikan
B akan dicoating
gram gram
gram
IAN DAN
4 4.1.1
Pembuatan
Sebelum proses evaporasi b a sesuai dengan yang diinginkan. Bahan substrat sebelum dilapisi
juga ditimbang terlebih dahulu W
1
. Untuk mengetahui berapa berat aluminium yang menempel pada substrat
W , maka substrat yang sudah
dilapisi ditimbang lagi W
2
. Berat aluminium yang menempel pada substrat W , dapat dicari dengan menggunakan persamaan 21 yaitu W
= W
2
– W
1.
Proses evaporasi dilakukan dalam ruang vakum pada tingkat man 1,1.10
-5
Torr. Lama proses evaporasi adalah 2 – 3 jam dan jarak antara substrat dan target adalah ± 10,5 cm.
Dari deposisi yang telah dilakukan um pada Tabel 4.1
erat Al yang W
1
W
2
W
gram 1 0,0311
0,0003 4,9642
4,9645 2 0,0404
0,0004 4,9278
4,9282 3 0,0571
0,0005 4,9258
4,9263 4 0,0606
0,0006 4,7624
4,7630 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
