Karakteristik Optik Dan Listrik Film Tipis Litao3 Di Atas Substrat Si Tipe P(100) Pada Variasi Suhu Annealing

KARAKTERISTIK OPTIK DAN LISTRIK FILM TIPIS LiTaO3
DI ATAS SUBSTRAT Si TIPE P(100) PADA VARIASI SUHU
ANNEALING

MOHAMMAD MISBAKHUSSHUDUR

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Karakteristik Optik
dan Listrik Film Tipis LiTaO3 di atas Substrat Si Tipe P (100) pada Variasi Suhu
Annealingadalah benar karya saya denganarahan 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 thesis ini
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, 17 Agustus 2016
Mohammad Misbakhusshudur
NIM G751140151

RINGKASAN
MOHAMMAD MISBAKHUSSHUDUR. Karakteristik Optik dan Listrik Film
Tipis LiTaO3 di atas Substrat Si Tipe P(100) pada Variasi Suhu Annealing.
Dibimbing oleh IRZAMAN dan IRMANSYAH.
Telah berhasil ditumbuhkan film tipis Lithium tantalat (LiTaO3) pada
substrat Si tipe-p (100) pada variasi suhu annelaling selama 8 jam 550 0C, 600 0C,
650 0C, 700 0C, 750 0C, 800 0C. Dengan metodeChemical Solution Deposition (CSD)
dan dengan kecepatanrotasi spin coating 3000 rpm selama 30 detik dan kelarutan
1 M ditumbuhkan film tipis LiTaO3.
Hasil karakterisasi optik telah menunjukkan bahwa (LiTaO3) dapat
menyerap spektrum inframerah. Analisis band gap menggunakan metode Tauc
Plot dengan hasil berturut turut 2,09 eV, 2,98 eV, 1,98 eV, 2,30 eV, 1,98 eV, 1,96
eV.Besarnya nilai band gap dipengaruhi oleh atom O pada ikatan LiTaO3. Pada
pita energi, Li menempati pada 2s state, Ta pada state 5d dan O pada state 2d.
Oksigen memperbesar nilai band gap sebesar 4 ev. Diatas pita valensi kebanyakan

oksigen dengan p state yang mengambarkan besarnya densitas transisi logam d
state pada pita valensi yang artinya tingkatan state p oksigen pada dua material
hybrid ditingkatan d. Apabila dua material terjadi hybridisasi antara transisi
konduksi pada tingkatan d state dan p state oksigensehingga hal inilah yang
menjadi alasan oksigen berubah arah ke transisi konduksi. Hibridisasi
menunjukan karakteristik keteraturan suatu bahan.Dengan peningkatan suhu
anneling diharapkan akan mengurangi densitas O pada molekul hal ini terjadi
karena O memperbesar nilai energi gap.Nilai indek bias terbesar pada suhu 800 0C
dengan nilai 2,38. Nilai Impedansi terbesar pada suhu 650 0C dan Konstanta
dialektrikterbesar pada suhu 800 0C. Pengaruh suhu annealing, ketebalan film dan
fase transisi berpengaruh terhadap nilai kapasitansi, impedensi dan konstanta
dialektrik. Dari karakteristik optik dan listrik menunjukkan bahwa LiTaO3 dapat
digunakan sebagai sensor inframerah.

Kata kunci:LiTaO3, Chemical Solution Deposition(CSD), asorbansi, Indek bias,
energi gap, Impedensi, Kapasitansi, Konstanta dialektrik,

SUMMARY
MOHAMMAD MISBAKHUSSHUDUR. Characterization optic and electricity thin
film Lithium Tantalate (LiTaO3) on p-type Silicon (100) substrate at Various

Temperature. Guidedby IRZAMAN and IRMANSYAH.
Lithium Tanthalate (LiTaO3) films was successfully deposited on the
substrate of p- type Silicon S i(100) which temperature variant for 8 hours
at temperature o f 550 0C, 600 0C, 650 0C, 700 0C, 750 0C, 800 0C . The method
by Chemical Solution Deposition (CSD) was used and spin coating with
rotational speed 3000 rpm for 30 seconds and 1 M solubility grown thin film
LiTaO3.
The result of optical characterization has shown that LiTaO3 can absorb
nearing to infrared spectrum through direct transition. The result ofanalysis of
the band gap energy using Tauc Plot method is2,09 eV, 2,98 eV, 1,98 eV, 2,30
eV, 1,98 eV, 1,96 eV.The value of the energy gap is affected by the O atom
bonding in LiTaO3. In the band energy, Li atom occupies the 2s state , Ta in state
5d, and O in state 2d . Oxygen increases the value of the band gap of 4 eV . On
the top of the valence band is mostly oxygen with p state that shown the value of
density transition metal d states in the bandvalence,that means the level of state p
oxygen at two levels hybrid material level d. If the two materials being
hybridization between conduction in the transition d state and oxygen levels p
state which is the reason for oxygen changes its direction to the conduction of
transition. Hybridization show the characteristic of a material order-disorder. With
the increase of annealing temperature is expected to reduce the density of O atom

in the molecule LiTaO3, in this phenomena O atom increases the value of the
gapenergy. The refractive indek values at a temperature of 800 0C with a value of
2.38. The Impedance values at a temperature of 650 0C and constan dialectric at
a temperature of 800 0C. Effect of annealing temperature, thickness of thin films
and phase transitions affect the value of capacitance, impedance and constant
dialektrik. From the optical and electrical characteristics indicates
that
LiTaO3can be used as infrared sensor.
Keywords: LiTaO3, Chemical Solution Deposition (CSD), Absorbance,The
Refractive index, Gap Energi, Impedance,Capacitance,Constant dialektric

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

KARAKTERISTIK OPTIK DAN LISTRIK FILM TIPIS LiTaO3
DI ATAS SUBSTRAT Si TIPE P(100) PADA VARIASI SUHU
ANNEALING

MOHAMMAD MISBAKHUSSHUDUR

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Biofisika

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi: Dr.rer.nat. Hendradi Hardienata

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2015 sampai
Juli 2016 ini ialah Material Sains khususnya thin filmLiTaO3, dengan judul
Karakteristik Optik dan Listrik Film Tipis LiTaO3 di atas Substrat Si Tipe P(100)
pada Variasi Suhu Annealing.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Irzaman dan Bapak Dr
Irmansyah selaku pembimbing, serta bapak Dr. rer.nat Hendradi Hardienata yang
telah banyak memberi saran dan masukan berarti. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada Istriku tercinta Noor Izzatun Najihah, Dek Najma yang selalu
memberi warna hidup dengan senyumnya, ayah, ibu, serta seluruh keluarga, dan
temen temen atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, 17 Agustus 2016
Mohammad Misbakhusshudur

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat Penelitian
1.5 Ruang Lingkup Penelitian

1
1

1
1
1
1

2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Material Ferroelektrik
2.2 Substrat Silikon (Si)
2.3 P-N Junction
2.4 Teknik Chemical Solution Deposition (CSD)
2.5 Spin Coating
2.6 Ketidak Sempurnaan Kristal
2.7 Material Dialektrik

2
2
2
2
3
3

3
3

3 METODE
3.1 Metode Penelitian
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
3.3 Alat dan Bahan
3.4 Prosedur Penelitian
3.2 Prosedur Analisis Data

4
4
4
4
4
6

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karekteristik Optik
4.2 Karakteristik Listrik

7
7
12

5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
5.2 Saran

18
18
18

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN

21

RIWAYAT HIDUP

73

DAFTAR TABEL
1 Data Eksperimen Nilai Absorbansi Film LiTaO3
2 Frekuensi terhadap kapasitansi Film Tipis LiTaO3

23
67

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5

Absorbansi terhadap Panjang gelombang
Indeksbias terhadap Panjang gelombang
Nilai Energi gap LiTaO3pada variasi suhu annealing
Kapasitansi terhadap Frekuensi
Impedensi terhadap Frekuensi

7
8
11
14
16

DAFTAR DIAGRAM
1 Diagram Alir Penelitian

22

1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu teknologi yang didalami para peneliti adalah Materials Science.
Salah satu kajian dari Materials Scienceadalah Ilmu pengetahuan dan teknologi
lapisan tipis (Thin Film)yang berperan pentingdalamindustri teknologi
tinggi.(Ohring, 1992). Kajian kajian tentang karakteristik film tipis terus
berkembang dengan berbagai metode dan pendekatan. Kristal LiTaO3adalah salah
satu bahan yang paling menjanjikan untuk pabrikasi elemen pada sensor
pieroelektrik, karena koefisien piero elektrik yang tinggi dan konstanta dialektrik
yang tinggi (Zhang et al. 2012). LiTaO3banyak digunakan sebagai perangkat
nonlinier dan optik elektronik (Capek et al. 2007). Film tipis LiTaO3mempunyai
konstanta dielektrik yang tinggi, kapasitas penyimpanan yang besar (Ismangil A et
al, 2015).Film tipis LiTaO3merupakan kristal ferroelektrik yang mempunyai suhu
curie tinggi(601±5,5)0C (Irzaman et al . 2003).
1.2 Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini lithium tantalat LiTaO3dibuat dengan metode
Chemical Solution deposition (CSD) dengan parameter penumbuhan lapisan tipis
mencakup: stoikiometri, kelarutan, kecepatan putar spin coating, suhu annealing
dan lama waktu annnealing. Masalah pada penelitian ini difokuskan pada kajian
teoritis dan eksperimen dari film tipis LiTaO3 seberapa besar absorbansi, energi
gap, reflektansi, indeks bias, Kapasitansi, Konstanta dialektrik dan Impedensi
pada variasi suhu dengan metode Chemical Solution deposition (CSD) dan
kecepatan putar spin coating.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuanpenelitianiniadalah mempelajari dan fokus pada mekanisme
penumbuhan film tipis LiTaO3serta mengkarakterisasi sifat optik
(absorbansi,indeks bias dan energi gap), dan sifat listrik (kapasitansi, dialektrik
dan impedensi).Harapanya dengan variasi suhu annealing bisa meningkatkan
kinerja LiTaO3baik dari sifat optik dan listriknya.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian dapat memberikan informasi tentang sifat optis dan
sifat listrik film tipis LiTaO3pada variasi suhu yang ditumbuhkan dengan
metodeChemical Solution deposition (CSD) yang dalam penerapan dan
penggunaanya sebagai sensor infra merah.
1.5Ruang Lingkup Penelitian
Pada penelitian ini, ruang lingkup penelitian meliputi penumbuhan film tipis
lithium tantalat LiTaO3di atas substrat silikon tipe p (100) di atas spin coating
dengan jumlah yang sama sebanyak tiga tetes setiap putaran 3000 rpm selama 30
detik dan variasi suhu annealing sebesar 5500C, 6000C, 6500C, 7000C, 7500C,
8000C.

2

2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Material Ferroelektrik
Perkembangan dalam dunia fisika material berkembang sangat pesat
terutama material elektronik karena telah ditemukan bahan yang mempunyai sifat
unik dan menjanjikan untuk diaplikasikan dalam bidang sensor dan material
elektronik seperti modulator optik elektronik, detektor pyroelektrik, pandu
gelombang optik, tranduser piezolektrik dll (Youssef et. al. 2007). Material yang
sudah dikaji banyak adalah material ferroelektrik yang salah satunya adalah
Lithium tantalat (LiTaO3). Material mempunyai sifat unik yaitu material dialektrik
yang dapat terpolarisasi secara internal pada rentang suhu tertentu. Polarisasi di
dalam dialektrik sebagai akibat adanya medan listrik dari luar dan simetri pada
struktur kristaglografi didalam sel satuan. Akibat dari medan listrik luar, maka
atom atom tertentu mengalami momen dipol listrik. Momen dipol persatuan
volume disebut polarisasi dialektrik(Seo,2004). Sebagai material ferroeletrik
Lithium tantalat (LiTaO3) mempunyai sifat unik diantaranya sifat hysterysis yang
terkait dengan perubahan dialektrik dalam merespon penerapan medan listrik dari
luar. Sifat hysterisis dan konstanta dialektrik yang tinggi bisa diaplikasikan pada
sel memori Dynamic Random Acsess Memory (DRAM) dengan kapasitas
penyimpanan melampaui 1 Gbit. Sifat piezoelektrik dapat diaplikasikan sebagai
mikroaktuator dan sensor dan sifat pyroelektrik dapat diaplikasikan sebagai sensor
infra merah dan sifat polaryzability dapat diterapkan sebagai Non Volatil
Ferroelektric Random Acsess Memory (NVFRAM) (Irzaman et al. 2010).
2.2 Substrat Silikon
Silikon merupakan unsur kimia yang memiliki lambang Si dengan nomer
atom 14. Setiap atom Si mempunyai empat elektron valensi, setiap atom Si terikat
dengan empat buah atom Si lainya yang membentuk ikatan kovalen. Kristal Si
merupakan semikonduktor intrinsik, yaitu semikonduktor murni yang belum
tercampur atau dikotori dengan atom lain. Pada suhu 00 K, kristal Si bersifat
sebagai isolator karena memiliki pita konduksi yang kosong, namun ketika diberi
energi seperti energi termal, ini mengakibatkan adanya perpindahan elektron ke
pita konduksi sehingga bersifat konduktor (Sutrisno, 1986)
2.3 P-N Junction
Mekanisme kerja sebagain besar piranti semikonduktor berlandaskan pada
sifat P-N junction. P-N junction merupakan daerah pertemuan yang terjadi antara
semikonduktor tipe-p dengan semikonduktor tipe-n apabila dipertemukan. Sifat
penting sambungan semikonduktor p-n adalah arus listrik dapat melewatinya
dengan mudah pada suatu arah tertentu dari pada arah berlawanan dengan arah itu.
Silikon termasuk semikonduktor tipe p karena berada pada golongan IVA pada
sistem periodik. Lithium tantalat (LiTaO3) berdasarkan penelitian merupakan
semikonduktor tipe-n karena kosentrasi elektron yang dimiliki lebih banyak
dibandingkan dengan kosentrasi hole-nya.

3
2.4 Teknik Chemical Solution Deposition (CSD)
Teknik Chemical Solution Deposition (CSD) merupakan teknik
pendeposisian suatu material dengan cara campuran pelarut (prekursor) di spin
coating pada permukaan substrat dan larutan dipolimerisasi menjadi bentuk Gel
dan dipanaskan untuk menghilangkan oksidasi inorganic.Keuntungan
menggunakan teknik Chemical Solution Deposition (CSD) yang sangat penting
adalah elemen yang dibuat, dihasilkan komposisi campuran akhir pada tingkat
molekul, waktu difusi pada film inorganic setelah pyrolysis untuk mencapai
kondisi termodinamika, fase stabil, cukup singkat, yang pada akhirnya dapat
menghasilkan campuran yang homogen (Irzaman et al. 2001)
2.5 Spin Coating
Pada teknik pendeposisian lapisan tipis dengan menggunakan spin coating. Proses
spin coatingdapat dipahami dengan perilaku aliran larutan pada sebuah piringan
substrat yang berputar. Aliran volumetrik cairan dengan arah radial pada
permukaan substrat diminimalisasi yakni tidak ada getaran, yang kemudian
piringan dipercepat dengan rotasi tertentu sehingga cairan terdistribusi secara
merata. Ketebalan lapisan tipis dan sifatnya tergantung pada jenis cairan
(viskositas, molaritas dan kecepatan pengeringan) serta variabel variabel yang
dipilih saat proses spin coatingmeliputi kecepatan putar, percepatan dan
kevakuman.
2.6 Ketidak sempurnaan
Ketidaksempurnaan kristal merupakan kekosongan posisi atom.
Kekososngan posisi atom dalam kristal merupakan salah satu ketidaksempurnaan
kristal yang agak istimewa. Kekosongan posisi ini hadir dalam keseimbangan di
semua kristal. Pada kristal ionik terdapat ketidaksemupurnaan Frankel dan ketidak
sempurnaan Schottky. Ketidaksempurnaan ini tidak menganggu kenetralan listrik,
dan kristal tetap dalam keseimbangan sebagaimana yang terjadi pada kehadiran
kekosongan posisi. Ketidaksempurnaan Frankel berupa kekosongan kation
berpasangan dengan kation interstisial, ketidaksempurnaan Schottky berupa
kekosongan kation dan anion.
2.7 Bahan Dialektrik
Suatu material Isolator seperti kertas, kaca atau kayu bisa disebut material
dialektrik. Kenaikan kapasitansi disebabkan oleh melemahnya medan listrik
diantara keping kapasitor akibat adanya bahan dialektrik. Dengan demikian, untuk
jumlah muatan tertentu pada keping kapasitor, perbedaan potensial menjadi lebih
kecil dan rasio Q/V bertambah besar (Tippler, 1991). Ketika suatu dialektrik
diletakan diantara keping keping kapasitor, medan listrik dari kapasitor
mempolarisasikan molekul molekul dialetrik. Hasilnya adalah terdapat suatu
muatan terikat pada permukaan dialektrik yang menghasilkan medan listrik yang
berawanan dengan medan listrik luar, dengan demikian medan listrik antara
keping keping kapasitor akan menjadi lemah (Tippler, 1991).

4

3 METODE
3.1 Metode Penelitian
Pembuatan film tipis LiTaO3dengan metode Chemical Solution
Deposition (CSD). Metode CSD merupakan metode pembuatan lapisan
film tipis dengan cara mendeposisi larutan kimia di atas subtrat yang
dipreparasi dengan menggunakan spin coating pada kecepatan putaran
tertentu(Irzaman et al. 2014)
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2015 sampai Februari
2016 bertepat di Laboratorium Fisika Material Elektronik, laboratorium
Spekstroskopi, dan Laboratorium Biomaterial Departemen Fisika IPB.
3.3 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan digital
laboratorium model AND GR-200, Digital Hotplate Stirrer model MSH20D, spin coater,Furnace merk Vulcan model 3-130, pipet mekanik
CappTrioTMMechanical pipette 10 mikro liter,spatula lab, gelas ukur 10 ml,
botol kaca dan wadah kotak plastik. Karakterisasi sifat Listrik film tipis
yaitu pengujian impedensi, sudut phase, induktansi dan kapasitansi
menggunakan LCR meter tipe HIOKI 3522-50 LCR Hi-Tester.
Karakterisasi sifat optik menggunakan Spectrophotometer UV-Vis Ocean
Optics USB 1000 Oceanoptic dengan program Spectrasuite.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan film tipis LiTaO3adalah
bubuk Lithium Asetat [LiO2C2H3], bubuk Tantalum Oksida[Ta2O5],
pelarut 2-metoksietanol [C3 H8O2], Substrat Si (100) tipe P, deionized
water,aseton PA [CH3COCH3], metanol PA [CH3OH], asam florida (HF),
kaca preparat, pasta perak, kawat tembaga halus,alumunium foil, dan tisue.
3.4 Prosedur Penelitian
Sebelum membuat lapisan film tipis LiTaO3terlebih dahulu kita
siapkan substrat, substrat yang kita gunakan memakai silikon tipe p (100)
dipotong potong menjadi ukuran 1x1 cm2, kemudian substrat yang telah
dipotong potong dibersihkan terlebih dahulu dengan deionized water
selama 10 menit kemudian keringkan permukaan silikonnya. Untuk
mempercepat pengeringan dibantu dengan pemanasan diatas hot plate
dengan temperatur 1000C selama 20-30menit.Permukaan film berada
diatas hot plate dan substrat silikon dibawah hot plate.

5
Film tipis LiTaO3dibuat dengan cara mereaksikan lithium asetat
[(LiO2C2H3), 99,9%] 0,3299 gram dengan tantalum oksida
[(Ta2O5 )99,9 %] 1,1047 gram dan 2-metoksietanol sebanyak 2,5 ml
sebagai bahan pelarut. Persamaan rekasi untuk menghasilkan larutan
LiTaO3sebagai berikut :
2 ��

�� + �

5

+4

2 ���

+3�

+4�

Langkah awal permukaan piringan spin coating dibersihkan,
kemudian letakan substrat silikon yang telah dipotong diatas permukaan
piringan spin coating, lekatkan substrat diatasnya dengan 1/3 bagian
tertutup dan 2/3 bagian terbuka lalu putarspin coating selama 30 detik
dengan kecepatan 3000 rpm beserta meneteskan larutan LiTaO33tetes
diatas substrat selama 30 detik. Kemudian diamkan selama 60 detik spin
coatinglalu nyalakan kembali sama seperti prosedur di atas sebanyak 2 kali.
Kemudian panaskan diatas hot plate dengan suhu 1000C selama 10 menit
untuk mengurangi evaporasi larutan yang ada diatas substrat(Ismangil et al.
2015)
Dari hasil penumbuhan film tipis LiTaO3 yang dipanaskan diatas hot
plate kemudian dilanjutkan dengan proses annealing yang bertujuan untuk
mempercepat laju difusi larutan LiTaO3 pada subsrat silikon. Proses laju
annealing dilakukan secara konstan yaitu 1,7 0C/menit dengan
menggunakan Furnace tipe 3-130 merk Vulcane TM. Pemanasan dimulai
dari suhu ruangan 270C dan naik secara konstan sebesar 1,70C/menit
sampai suhu annealing 550 0C, 600 0C, 650 0C, 700 0C, 750 0C, 800 0C
selama 8 Jam (Ismangil et al.2016). Ketebalan Film tipis yang
ditumbuhkan dihitung sebelum dan sesudah proses annealing dengan
metode volumetrik (Ismangil et a. 2015) :
d 

m2  m1
f A

(1)
dimana d adalah ketebalan film, m1 adalah massa substrat sebelum

annealing, m2 adalah massa substat setelah annealing. A and  f adalah
luas permukaan film tipis dan massa jenis film tipis. Semua parameter
diukur dengan satuan cgs.Setelah Proses penumbuhan dan annealing
selesai maka proses selanjutnya membikin kontak dengan luas 1 mm2
dengan alumunium kadar 99.99 %. Kemudian pasangkan kawat kecil dan
halus dengan pasta perak pada kontak film tipis LiTaO3 yang terbentuk.
Setelah film berhasil ditumbuhkan pengukuran sifat optik merupakan
hal yang sangat penting dalam pengukuran energi gap material
semikonduktor. Penentuan energi band gap menggunakan metoda Tauc
Plot (Tumulluri et al. 2014 ) dari persamaan :

6
(�ℎ�) = A(hv - Eg)n.

(2)

dimana α adalah koefisien absorbansi, hv energi foton,Eg adalah energi gap dan n
adalah transisi elektron.
3.5 Prosedur Analisis Data
Tahapan prosedur analisis data diawali dengan studi pustaka jurnal nasional
dan internasional yang berkaitan dengan tema penelitian dilanjutkan dengan
mengolah data hasil pengamatan karakteristik optik dan listrik.

7

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Optik
Karakterisasi optik meliputi absorbans film LiTaO3, Indeks bias dan energi
gap. Fenomena absorbansi pada film tipis berdasarkan mekanisme terserapnya
energi foton oleh elektron pada kulit terluar untuk proses eksitasi ke tingkat energi
yang lebih tinggi (Cabuket al. 1998).

4
Absorbance Suhu 550
Absorbance Suhu 600
Absorbance Suhu 650
Absorbance Suhu 700
Absorbance Suhu 750
Absorbance Suhu 800

3,5

Absorbansi(a.u)

3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
520

620

720

820

920

Panjang Gelombang (nm)

Gambar 1. Absorbansi terhadap panjang gelombang
Pada Gambar 1 memperlihatkan grafik absorbansi terhadap panjang
gelombang, rentang pengamatan dari panjang gelombang 400-1000nm karena
menggunakan spekstroskopi dengan rentang panjang gelombang 400-100nm. Dari
grafik rentang bernilai 600 sampai 1000nm dikarenakan daerah puncak serapan
absorbansinya dinilai rentang tersebut.
Setiap bahan mempunyai karakteristik penyerapan foton yang berbeda-beda.
Banyaknya cahaya yang dapat diserap oleh sampel dapat dilihat dari grafik
absorbansinya
yang ditunjukkan pada Gambar 1.Gambar 1 menunjukan
absorbansi film LiTaO3 pada rentang daerah serapan panjang gelombang 510nm
sampai 980nm. Film tipis LiTaO3dengan suhu annealing 550 0C, 600 0C, 650 0C,
700 0C, 750 0C dan 800 0C terletak pada puncak absorbansi berimpit pada panjang
gelombang sinar cahaya tampak dari 510-610 nm, menyerap pada spektrum
cahaya tampak dan menyerap lagi pada spektrum infra merah dengan panjang
gelombang 770nm serta absorbansinya berimpit satu sama lain. Semakin arah
puncak serapan ke arah panjang gelombang yang lebih besar berarti energinya
semakin kecil dan sebaliknya.
Pada sebuah atom atau molekul transisi dari satu tingkat ke tingkat lain
yang membentuk garis garis spektrum disebut pita energi. Energi gap merupakan
celah energi yang berada pada posisi diantara pita valensi dan pita konduksi.

8
Energi gap dipengaruhi oleh ukuran partikel, pada umumnya energi gap menurun
dengan peningkatan ukuran partikel. Variasi energi gap dengan ukuran partikel
akibat sumur potensial kuantum.Energi gap sangat dipengaruhi juga oleh ikatan
kimia dari elemen atom yang ada pada struktur (Tumuluri et al. 2014)
Semakin banyak kristal LiTaO3 yang menyerap foton semakin besar
perbedaan intensitas untuk setiap panjang gelombang. Perbedaan suhu annealing
pada ketebalan yang sama menyebabkan terjadinya pergeseran panjang
gelombang, Semakin besar suhu annealing maka puncak serapanya bergeser ke
arah panjang gelombang yang lebih besar(energi kecil). Peningkatan suhu
annealing, mengakibatkan energi foton yang diserap oleh puncak semakin kecil.
Pada grafik terlihat puncak saling berimpit pada panjang gelombang sekitar 770780nm.
Serapan pada rentang spektrum 510-620nm menunjukan bahwa absorbansi
bernilai tinggi dari masing masing suhu annealing. Dari gambar 1 bisa
disimpulkan bahwa ketika puncak absorbansinya tinggi serapan gelombang yang
diserap tinggi yang artinya jika suatu bahan dikenai foton dan energi (hv) itu
melampaui energi gap maka elektron akan mudah pindah dari transisi pita valensi
ke pita konduksi ditandai dengan tingginya absorbansi itu sendiri. Setelah puncak
absorbansinya tinggi berlahan menurun dan itu menunjukan energi (hv) yang
dikenai ke suatu film menurun yang artinya atom dapat dengan mudah terlewati
dari pita valensi ke pita konduksi

3
I
n
d
e
k
s

Suhu 550

Suhu 600

Suhu 650

Suhu 700

Suhu 750

Suhu 800

2,5
2
1,5
1

B
i
a
s

0,5
0
400

500

600
700
Panjang Gelombang(nm)

800

900

Gambar 2. Indeks bias terhadap panjang gelombang
Gambar 2 menunjukan Indeks bias, Indeks bias menyatakan perbandingan
kecepatan cahaya di udara dengan kecepatan cahaya di medium. Cahaya datang
dari medium yang kurang rapat menuju ke medium yang lebih rapat maka indeks
biasnya mendekati garis normal dan sebaliknya. Pada gambar terlihat nilai indeks
bias terbesar pada suhu annealing 800 0C sebesar 2,38 dan terkecil pada suhu 700
0
C sebesar 1,57. Nilai indeks bias naik menunjukan nilai kerapatan medium film
tipis LiTaO3 semakin besar dan indeks bias turun menunjukan nilai kerapatan

9
medium film tipis LiTaO3semakin kecil. Nilai indeks bias film tipis LiTaO3
berbanding lurus dengan nilai reflektansi. Tingkat kehomogenan kristal yang
dibuat mempengaruhi nilai reflektansi dan indek bias.
Dalam material semikonduktor ada yang namanya energi gap, energi gap
ini sangat penting pada transisi elektronik. Besar kecilnya energi gap ini
berpengaruh pada proses absorbansi dan transisi elektron. Ketika material
semikonduktor disinari maka ada foton yang diserap dan menimbulkan elektron
hole. Untuk melewatkan elektron dari pita valensi ke pita konduksi maka
dibutuhkan energi (hv) yang mencukupi.
Koefisien absorbansi adalah fraksi radiasi yang diserap dalam satuan jarak
yang dilalui dan merupakan karakteristik medium tertentu dan panjang gelombang
tertentu. Absorbansi foton tergantung dari sifat bahan semikonduktor dan panjang
gelombang cahaya yang datang. Untuk mendapatkan nilai band gap dengan
menggunakan nilai koefisen absorbansi menggunakan metode tauc plot.

Suhu Annealing 550
3230

(αhν)^(1/2)

3030
2830
2630
2430
2230
2030
1830
1,25

1,45

1,65

1,85

2,05

Eg (eV)

Suhu Annealing 600

(αhν)^(1/2)

990
940
890
840
790
740
2,67

2,77

2,87

2,97
Eg (eV)

3,07

3,17

10

Suhu Annealing 650

(αhν)^(1/2)

1735
1635
1535
1435
1335
1235
1,66

1,76

1,86

1,96

Eg (eV)

1860
1660
1460
1260
1060
1,7

1,9

2,1

2,3

Eg (eV)

Suhu Annealing 750
1670

(αhν)^(1/2)

(αhν)^(1/2)

Suhu Annealing 700

1570
1470
1370
1270
1170
1070
1,3

1,5

1,7
Eg (eV)

1,9

11

Suhu Annealing 800
1900

(αhν)^(1/2)

1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1,33

1,53

1,73

1,93

Eg (eV)

Gambar 3. Nilai energi gap LiTaO3pada variasi suhu annealing
Pada gambar 3 menunjukan nilai energi gap sebagai perpotongan
(intercept) plot (αhν)1/2(Direct) dengan hv. Dengan memplotkan nilai (αhν)1/2
pada sumbu-y dan (hv) pada sumbu-x akan didapatkan garis lurus pada rentang
energi gap tertentu. Dengan mengekstrapolasi garis lurus ini pada saat nilai
(αhν)1/2 = 0, bisa didapatkan kisaran energi gap dari film tipis LiTaO3 (Irzaman et
al.2014). Keenam gambar tersebut memperlihatkan energi gap film tipis
LiTaO3dengan suhu annealing 550 0C, 6000 C, 6500 C,7000 C,7500 C dan 8000 C
secara berturut turut 2,09 eV, 2,98 eV, 1,98 eV, 2,30 eV, 1,98 eV, 1,96 eV. Energi
gap terkecil pada suhu annealing 8000 C sebesar 1,96 eV dan yang terbesar pada
suhu 600 0C.
Kenaikan dan Penurunan energi gap menunjukan kualitas kristal yang
dibuat. Penurunan energi gap menunjukan peningkat kualitas kristal yang dibuat
akibat keteraturan yang berjangkauan panjang dan begitu sebaliknya serta
semakin tinggi suhu annealing akan mengurangi cacat struktur kristal LiTaO3.
Pergeseran nilai energi gap disebabkan efek ukuran kuantum (quantum size effect)
dan keberadaan fase amorf dalam film (Jundale et al.2011). Fase amorf dalam
film dapat dikurangi dengan meningkatkan suhu annealing. Meningkatnya suhu
annealing memberikan lebih banyak energi kepada atom untuk membentuk
kristalnya..Terlihat pada suhu 600 0C terjadi peningkatan energi gap yang cukup
tinggi, hal ini dikarenakan terjadinya perubahan fase LiTaO3ke LiTaSiO5.
Besarnya nilai band gap dipengaruhi oleh atom O pada ikatan LiTaO3. Pada
pita energi, Li menempati pada 2s state, Ta pada state 5d dan O pada state 2d.
Oksigen memperbesar nilai band gap sebesar 4 ev. Diatas pita valensi kebanyakan
oksigen dengan p state yang mengambarkan besarnya densitas transisi logam d
state pada pita valensi yang artinya tingkatan state p oksigen pada dua material
hybrid ditingkatan d. Apabila dua material terjadi hybridisasi antara transisi
konduksi pada tingkatan d state dan oksigen p state yang mana ini menjadi alasan
oksigen berubah arah ke transisi konduksi. Hibridisasi menunjukan karakteristik

12
order-disorder suatu bahan. Dengan peningkatan suhu anneling diharapkan akan
mengurangi densitas O pada molekul karena O mmemperbesar nilai energi gap.
4.1 Karakteristik Listrik
Karakterisasi listrik meliputi kapasitansi, konstanta dialektrik dan
impedensi. Dari alat LCR Meter didapatkan data impedensi dan kapasitansi secara
langsung, sedangan untuk mendapatkan konstanta dialektrik menggunakan
persamaan :
C  0K

A
d

(4)

Nilai konstanta dialektrik dipengaruhi oleh nilai dari kapasitansi yang
didapatkan dari LCR, ketebalan dan luas penampang film. nilai kapasitansi
berbeda-beda tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Untuk mendapatkan
Konstanta Dialektrik menggunakan rumus:

Cd
0 A

(5)

Suhu 550
0,0012
0,001
Kapasitansi(F)

K

0,0008
0,0006
0,0004
0,0002
0
100

300

500
Frekuensi (kHz)

700

900

13

Suhu 600
3,00E-06
Kapasitansi(F)

2,50E-06
2,00E-06
1,50E-06
1,00E-06
5,00E-07
0,00E+00
100

300

500

700

900

Frekuensi (kHz)

Suhu 650
Kapasitansi(F)

0,001
0,0008
0,0006
0,0004
0,0002
0
100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

700

800

900

1000

Frekuensi (kHz)

Suhu 700
Kapasitansi(F)

0,00008
0,00006
0,00004
0,00002
0
100

200

300

400

500

600

Frekuensi(kHz)

14

Suhu 750
Kapasitansi (F)

0,002
0,0015
0,001
0,0005
0
100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

700

800

900

1000

Frekuensi(kHz)

Suhu 800
Kapasitansi(F)

0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
100

200

300

400

500

600

Frekuensi(kHz)

Gambar 4. Kapasitansi terhadap Frekuensi
Nilai kapasitansi dari grafik didapat menggunakan alat ukur LCR. Nilai
kapasitansi dipengaruhi konstanta dialektrik, ketebalan film(d) dan luas
penampang film (A). Terlihat pada grafik pada suhu 5500 C pada frekuensi 680
kHz terlihat puncak tertinggi dengan nilai kapasitansi 0,001 F, pada suhu 6000 C
mempunyai nilai kapasitansi 0,000002 F pada frekuensi sekitar 400 kHz , pada
suhu 6500 C mempunyai nilai kapasitansi 0,0007 F pada frekuensi 500 Khz, , pada
suhu 7000 C mempunyai nilai kapasitansi 0,00008 F pada frekuensi 460 khz, ,
pada suhu 7500 C mempunyai nilai kapasitansi 0,0018 F pada frekuensi 500 Khz
dan , pada suhu 8000 C mempunyai nilai kapasitansi 0,03 F pada frekuensi sekitar
400-500 khz. Nilai kapasitansi terbesar terdapat pada suhu 8000 C sebesar 0,03 F.
Dengan kenaikan suhu annealing menyebabkan struktur kristal yang dibuat lebih

15
bagus dan mengurangi cacat kristal. Frekuensi tingi menyebabkan energi yang
diberikan tinggi sehingga muatan bisa terlewati dengan baik pada film yang cacat
struktur kristalnya paling kecil. Tingkat kehomogenan permukaan
kristal,ketebalan dan koefisien difusi yang dibuat juga mempengaruhi nilai
kapasitansi.

Z(ohm)

Suhu 550
2E+14
1,8E+14
1,6E+14
1,4E+14
1,2E+14
1E+14
8E+13
6E+13
4E+13
2E+13
0
100

300

500

700

900

Frekuensi(kHz)

Z(ohm)

Suhu 600
200000000
180000000
160000000
140000000
120000000
100000000
80000000
60000000
40000000
20000000
0
100

200

300

400

500

600

Frekuensi(kHz)

700

800

900

1000

16

Z(ohm)

Suhu 650
2E+14
1,8E+14
1,6E+14
1,4E+14
1,2E+14
1E+14
8E+13
6E+13
4E+13
2E+13
0
100

300

500

700

900

Frekuensi(kHz)

Suhu 700
1,9E+14

Z(ohm)

1,7E+14
1,5E+14
1,3E+14
1,1E+14
9E+13
7E+13
5E+13
100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Frekuensi(kHz)

Suhu 750
3,6E+13

Z(ohm)

3,1E+13
2,6E+13
2,1E+13
1,6E+13
1,1E+13
6E+12
1E+12
100

200

300

400

500

600

Frekuensi(kHz)

700

800

900

1000

17

Suhu 800
30500000
30000000

Z(ohm)

29500000
29000000
28500000
28000000
27500000
27000000
100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Frekuensi(kHz)

Gambar 5 Impedensi terhadap Frekuensi
Nilai impedensi yang didapat dari pengukuran menggunakan alat LCR
Meter. Nilai impedensi dipengaruhi oleh Hambatan, Reaktansi Induktif(XL) dan
Reaktansi Kapasitif (XC) suatu bahan, Pada hasil pengukuran film LiTaO3. Nilai
Impedensi terbesar pada suhu annealing 650 0C.Impedensi terbesar pada suhu
annealing 650 0C dan nilai konstanta dialektrik terbesar pada suhu 8000 C terlihat pada
masing masing grafik. Nilai impedensi dipengaruhi oleh Hambatan jenis bahan,
Reaktansi Induktif bahan dan Reaktansi kapasitif bahan. Pengaruh suhu annealing

terhadap nilai impedansi tidak selalu berbanding lurus terhadap frekuensi, nilai
berfluktuatif bergantung dari nilai frekuensi yang diberikan. Harapanya semakin
tinggi suhu annnealing nilai impedansinya semakin kecil. Suhu annealing
menyebabkan peningkatan evaporasi film tipis sehingga ketebalan lapisan film
tipis berkurang dan cacat strukturnya menurun.Peningkatan suhu annealing secara
tidak langsung mengurangi ketebalan film tipis yang ditumbuhkan. Ketebalan dan
koefisien difusi film yang ditumbuhkan mempengaruhi nilai impedansi(Baukamp
et al. 2015). Nilai Konstanta dialektrik dipegaruhi oleh cacat kristal, kapasitansi,
ketebalan dan luas penampang. Pengaruh suhu annealing secara tidak langsung
mempengaruhi nilai Konstanta dialektrik.Kosntanta dialektrik yang tinggi melalui
pendekatan suhu fase transisi atau suhu curie dan fase difusi transisi. Perubahan
fase transisi ditentukan oleh ketidakteraturan suatu material(Kumar et al.2009)

18

5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Telah berhasil ditumbuhkan film tipis LiTaO3di atas substrat Silikon dengan
variasi suhu annealing5500C, 6000C, 6500C, 7000C, 7500C, dan 8000C.
Puncakserapan absorbansi tertinggi pada suhu 7000 C sebesar 768nm, Nilai indeks
bias terbesar pada suhu 800 0C dengan nilai 2,38, energi gap terkecil pada suhu
8000 C senilai 1,96 eV. Energi gap pada film LiTaO3 yang dihasilkan tergantung
dari kosentrasi atom O dan pemanasan. Atom O memperbesar nilai energy gap
pada hibridisasi tingkatan level. Nilai Impedensi terbesar pada suhu annealing 650
0
C dan nilai konstanta dialektrik terbesar pada suhu 8000 C. Karakteristik optik
dan listrik yang didapatkan bisa digunakan sebagai bahan untuk pembuatan
material sensor Infra merah.
5.2 SARAN
Untuk meningkatkan
denganpendadahan(dopping).

kinerja

film

tipis

LiTaO3dapat

dilakukan

19

DAFTAR PUSTAKA
Baukamp B A, Hildenbrand N, Boowmeester H J M, Blank D H A.
Impedanceofthin
filmcathodes:Thicknessandcurrentcollectordependence.
2015. SolidStateIonics283 ; 81–90
Cabuk S, Mamedov A. A Study of the LiNbO3and LiTaO3Absorption Edge. 1998.
Tr. J. of Physics. 22: 41-45
Capek P, Stone G, Dierolf V, Althouse C, Gopalan V. Raman studies of
ferroelectric domain walls in lithium tantalate and niobate.
Phys.Stat.Sol.2007; 4: 830-833
Huanosta A, Alfarez E, Cashtrejon M E V, West A.R.2004.Electrical properties
of Mg-doped LiTaO3 Ceramics. Materials Research Bulletin39: 2229–2240
Irzaman, Fuad A, M, Barmawi. 2001. Spectral Response of Al/Si photodiodes for
IR sensor. Proceeding Intrumentation, Measurement, and Communications
for the future, Indonesian German Conference(IGC), Bandung ; 340-342.
Irzaman, Darvina Y, Fuad A, Arifin P, Budiman M, Barmawi M. Physical and
phroelectric
of
tantalum
oxide
doped
lead
zirconium
titanate[Pb0.9950(Zr0.525Ti0.465Ta0.010)]thin films and its applications for IR
sensor. Physical Status Solidi (a) Germany 2003; 199 (3): 416-24
Irzaman, Maddu A, Syafutra H, Ismangil A. Uji konduktivitas listrik dan dielektri
k film tipis Lithium Tantalate (LiTaO3) yang didadah niobium pentaoksida (
5 ) menggunakan metode Chemial Solution Deposition. Di dalam : Prose
ding seminar nasional fisika : pp 175-178; 2010
Irzaman, Y. Pebriyanto, E. Rosidah Apipah, I. Noor, A. Akadri.2015.
Characterization of Optical and Struktural of Lanthanum Doped LiTaO3 Thin
Film. Integrated Ferroelectrics,167(1) : 137-145
Ismangil A, Jenie R P, Irmansyah, Irzaman. Development of Lithium Tantallite
for automatic switch on LAPAN-IPB Satellite infra-red Sensor. Didalam :
The 1st International Symposium on LAPAN-IPB Satellite for Food Security
and Environmental Monitoring. Procedia Environmental Sciences. 2015 ;
24 : 329 – 334
Ismangil A, Irmansyah, Irzaman.The diffusion coefficient of lithium tantalite
(LiTaO 3 ) with temperature variations on LAPAN-IPB satellite infra-red
sensor . Didalam : The 2nd International Symposium on LAPAN-IPB Satellite
for Food Security and Environmental Monitoring. Procedia Environmental
Sciences. 2016 ; 33 : 668 – 673

20

Jundale D,Pawar S, Chougule M, Godse P, Patil S, Raut B,Sen S, Patil
V.2011.Nanocrystalline CuO thin film for H2S Monitoring: microstructural
andoptoelectronic
characterization.
Journal
of
Sensor
Technology.2011(1):36-46
Kumar
,
Murari
N
M,
Katiyar
R
S.2009
.
InvestigationofdielectricandelectricalbehaviorinPb(Fe0.66W0.33)0.50Ti0.50
O3 thinfilmsbyimpedancespectroscopy. JournalofAlloysandCompounds.469;
433–440
Muralt P, Kholkin A, Kohli M, Maeder T. Piezoelectric actuation of PZT thinfilm diaphragms at static and resonant condition.Sensor and ActuatorA
53.(1996) 398-404
Ohring M. The Materials Science of Thin Films. United State of Amerika : ACAD
EMIK PRESS. 1992.
Seo, J.Y, Park S.W.2004. Chemical Mechanical Planarization Characteristic of Fe
rroelectric Film for FRAM aplication. International Journal of Korean Physic
s society 45: 769-772
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapanya. Bandung: Institut Teknologi
Bandung.
Tumuluri A, Naidu K L, Raju K C J.2014.Band gap determination using Tauc’s
plot for LiNbO3thin films.International Journal of ChemTech Research6 (6) :
3353-3356
Wen dong Z, Tan Qiu lin, Liu Jun, Xue Chen yang, Xiong Jijun, Chou Xiujian. T
wo channel IR gas sensor with two detectors based on LiTaO3 single-crystal w
afer, optics & laser technology. The Journal of Applied Crystallography. 201
0 ; 44 : 158-62.
Youssef S, Asmar R A, Podlecki J, Delannoy Pascal, Zaatar Y, Foucaran A.
Characaterization of LiTaO3 thin film fabricated by sol-gel technique.
Microelectronics Journal. 2007 ; 38: 63-66

21

LAMPIRAN

22
Diagram alir penelitian

Persiapan
bahan dan alat

Mulai

Siap

Persiapan Substrat Si tipe P
(100)

Pembuatan Larutan LiTaO3

Lithium Asetat

Tantalum oksida

2-metoksietanol

Penumbuhan LiTaO3
Dengan metode CSD
dan Spin Coating

Proses Annealing
Berhasil

Tidak
Penumbuhan kontak pada Film

Karakterisasi Optik dan Listrik

Pengolahan dan Analisis Data

Penyusunan
Laporan

Selesai

23

Tabel 1 Data eksperimen nilai Absorbansi film LiTaO3
Panjang
Gelombang (nm)
400,06
400,43
400,8
401,17
401,54
401,91
402,28
402,65
403,02
403,39
403,75
404,12
404,49
404,86
405,23
405,6
405,97
406,34
406,71
407,08
407,45
407,82
408,18
408,55
408,92
409,29
409,66
410,03
410,4
410,76
411,13
411,5
411,87
412,24
412,61
412,98
413,34
413,71
414,08
414,45

Suhu 550

Suhu 600

Suhu 650

Suhu 700

Suhu 750

Suhu 800

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,151
0,151
0,15
0,15
0,146
0,145
0,142
0,141
0,144
0,145
0,144
0,146
0,146
0,142
0,142
0,14
0,14
0,138
0,133
0,133
0,134
0,128
0,126
0,124
0,123
0,119
0,119
0,115
0,116
0,113
0,113
0,112
0,109
0,109
0,108
0,106
0,106
0,105
0,104
0,106

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

24
414,82
415,18
415,55
415,92
416,29
416,66
417,02
417,39
417,76
418,13
418,5
418,86
419,23
419,6
419,97
420,33
420,7
421,07
421,44
421,8
422,17
422,54
422,9
423,27
423,64
424,01
424,37
424,74
425,11
425,47
425,84
426,21
426,57
426,94
427,31
427,67
428,04
428,41
428,77
429,14
429,51
429,87
430,24

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,106
0,105
0,103
0,102
0,106
0,107
0,106
0,105
0,105
0,104
0,102
0,103
0,104
0,102
0,103
0,101
0,102
0,102
0,103
0,104
0,104
0,101
0,102
0,102
0,102
0,101
0,103
0,102
0,103
0,101
0,1
0,101
0,1
0,1
0,1
0,099
0,101
0,102
0,102
0,102
0,103
0,102
0,102

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

25
430,61
430,97
431,34
431,7
432,07
432,44
432,8
433,17
433,53
433,9
434,27
434,63
435
435,36
435,73
436,1
436,46
436,83
437,19
437,56
437,92
438,29
438,65
439,02
439,38
439,75
440,12
440,48
440,85
441,21
441,58
441,94
442,31
442,67
443,04
443,4
443,77
444,13
444,49
444,86
445,22
445,59
445,95

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,102
0,103
0,104
0,105
0,104
0,105
0,104
0,102
0,102
0,102
0,1
0,101
0,102
0,102
0,102
0,101
0,102
0,101
0,1
0,1
0,101
0,101
0,101
0,102
0,102
0,103
0,102
0,102
0,102
0,103
0,103
0,101
0,101
0,102
0,102
0,101
0,101
0,102
0,102
0,102
0,101
0,102
0,101

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

26
446,32
446,68
447,05
447,41
447,78
448,14
448,5
448,87
449,23
449,6
449,96
450,32
450,69
451,05
451,42
451,78
452,14
452,51
452,87
453,24
453,6
453,96
454,33
454,69
455,05
455,42
455,78
456,14
456,51
456,87
457,23
457,6
457,96
458,32
458,69
459,05
459,41
459,78
460,14
460,5
460,86
461,23
461,59

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,102
0,1
0,1
0,101
0,101
0,1
0,1
0,1
0,099
0,099
0,099
0,099
0,099
0,1
0,099
0,1
0,1
0,1
0,099
0,1
0,1
0,101
0,101
0,101
0,1
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,102
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,102
0,102
0,102
0,102
0,102
0,102
0,102

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

27
461,95
462,32
462,68
463,04
463,4
463,77
464,13
464,49
464,85
465,21
465,58
465,94
466,3
466,66
467,03
467,39
467,75
468,11
468,47
468,84
469,2
469,56
469,92
470,28
470,65
471,01
471,37
471,73
472,09
472,45
472,81
473,18
473,54
473,9
474,26
474,62
474,98
475,34
475,7
476,07
476,43
476,79
477,15

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,103
0,103
0,104
0,103
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,103
0,104
0,104
0,105
0,105
0,104
0,105
0,105
0,105
0,105
0,105
0,105
0,103
0,102
0,101
0,1
0,099
0,099
0,098
0,098
0,098
0,098
0,099
0,099
0,098
0,098
0,099
0,099
0,099
0,099

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

28
477,51
477,87
478,23
478,59
478,95
479,31
479,67
480,03
480,4
480,76
481,12
481,48
481,84
482,2
482,56
482,92
483,28
483,64
484
484,36
484,72
485,08
485,44
485,8
486,16
486,52
486,88
487,24
487,6
487,96
488,32
488,68
489,04
489,4
489,76
490,12
490,47
490,83
491,19
491,55
491,91
492,27
492,63

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,098
0,098
0,098
0,098
0,099
0,098
0,099
0,099
0,099
0,099
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,101
0,102
0,102
0,102
0,103
0,102
0,103
0,102
0,103
0,102
0,103
0,103
0,103
0,103
0,104

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

29
492,99
493,35
493,71
494,07
494,43
494,78
495,14
495,5
495,86
496,22
496,58
496,94
497,3
497,65
498,01
498,37
498,73
499,09
499,45
499,8
500,16
500,52
500,88
501,24
501,6
501,95
502,31
502,67
503,03
503,39
503,74
504,1
504,46
504,82
505,17
505,53
505,89
506,25
506,6
506,96
507,32
507,68
508,03

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,104
0,105
0,105
0,105
0,105
0,105
0,105
0,105
0,106
0,106
0,106
0,106
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,107
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,109
0,108
0,109
0,109
0,109
0,109

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
3

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

30
508,39
508,75
509,11
509,46
509,82
510,18
510,53
510,89
511,25
511,61
511,96
512,32
512,68
513,03
513,39
513,75
514,1
514,46
514,82
515,17
515,53
515,89
516,24
516,6
516,95
517,31
517,67
518,02
518,38
518,74
519,09
519,45
519,8
520,16
520,52
520,87
521,23
521,58
521,94
522,29
522,65
523,01
523,36

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,11
0,11
0,11
0,11
0,112
0,113
0,115
0,116
0,116
0,117
0,117
0,117
0,118
0,118
0,118
0,118
0,119
0,119
0,119
0,119
0,119
0,119
0,119
0,119
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,121
0,121
0,121
0,121
0,121
0,121
0,122
0,122
0,122
0,122
0,122
0,122
0,122

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

3
3
3
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
3
3
3
3
3
3
3
3

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

31
523,72
524,07
524,43
524,78
525,14
525,49
525,85
526,2
526,56
526,91
527,27
527,62
527,98
528,33
528,69
529,04
529,4
529,75
530,11
530,46
530,82
531,17
531,53
531,88
532,24
532,59
532,95
533,3
533,65
534,01
534,36
534,72
535,07
535,43
535,78
536,13
536,49
536,84
537,2
537,55
537,9
538,26
538,61

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,123
0,123
0,123
0,123
0,123
0,123
0,123
0,124
0,124
0,124
0,124
0,124
0,125
0,125
0,125
0,125
0,126
0,126
0,126
0,126
0,127
0,127
0,127
0,127
0,127
0,128
0,128
0,128
0,128
0,128
0,129
0,129
0,129
0,129
0,129
0,13
0,13
0,13
0,13
0,13
0,131
0,131
0,131

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

32
538,96
539,32
539,67
540,03
540,38
540,73
541,09
541,44
541,79
542,15
542,5
542,85
543,21
543,56
543,91
544,27
544,62
544,97
545,32
545,68
546,03
546,38
546,74
547,09
547,44
547,79
548,15
548,5
548,85
549,2
549,56
549,91
550,26
550,61
550,97
551,32
551,67
552,02
552,37
552,73
553,08
553,43
553,78

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,131
0,131
0,131
0,132
0,132
0,132
0,133
0,133
0,133
0,133
0,134
0,134
0,134
0,135
0,135
0,135
0,135
0,135
0,136
0,136
0,136
0,136
0,136
0,137
0,137
0,137
0,137
0,137
0,138
0,138
0,138
0,138
0,138
0,138
0,139
0,139
0,139
0,139
0,139
0,139
0,139
0,14
0,14

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

33
554,13
554,49
554,84
555,19
555,54
555,89
556,25
556,6
556,95
557,3
557,65
558
558,35
558,71
559,06
559,41
559,76
560,11
560,46
560,81
561,16
561,52
561,87
562,22
562,57
562,92
563,27
563,62
563,97
564,32
564,67
565,02
565,37
565,72
566,07
566,43
566,78
567,13
567,48
567,83
568,18
568,53
568,88

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0,14
0,14
0,14
0,141
0,141
0,141
0,141
0,142
0,142
0,142
0,142
0,143
0,143
0,143
0,143
0,143
0,143
0,143
0,143
0,144
0,144
0,144
0,144
0,144
0,144
0,145
0,145
0,145
0,145
0,145
0,145
0,146
0,146
0,146
0,146
0,146
0,146
0,146
0,146
0,146
0,147
0,147
0,147

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0