10
Gambar 4.3 Cara menentukan energy
gap film berdasarkan kurva menurut
αhν
2
terhadap energi 0,5 M, pada waktu
annealing 15 jam.
Gambar 4.4 Cara menentukan energy
gap film berdasarkan kurva menurut αhν
2
terhadap energi 1 M, pada waktu annealing 15 jam.
Gambar 4.5 Cara menentukan energy
gap film berdasarkan kurva menurut
αhν
2
terhadap energi 1 M, pada waktu
annealing 22 jam.
Gambar 4.6 Cara menentukan energy
gap film berdasarkan kurva menurut αhν
2
terhadap energi 2 M, pada waktu annealing 22 jam.
4.2 Konstanta Dielektrik
Konstanta dielektrik ε film dicari dengan menggunakan rangkaian seperti pada
Gambar 3.1 dengan cara memberikan tegangan masukkan berupa sinyal kotak dari
generator dengan frekuensi 20 kHz dan hambatan yang digunakan, yaitu 10 kX,
sedangkan tegangan yang diberikan, yaitu 1 volt, 3 volt dan 5 volt. Sinyal keluaran yang
dihasilkan tampak pada osiloskop seperti yang
ditunjukkan pada
Gambar 4.8,
Gambar4.9, dan Gambar 4.10. Dari sinyal keluaran tersebut dicari time constant τ
untuk mendapatkan nilai kapasitansi dan konstanta dielektrik film. Time constant τ
itu sangat mempengaruhi nilai kapasitansi yang
selanjutnya juga
mempengaruhi konstanta dielektrik film.
Terdapat perbedaan sinyal keluaran pada osiloskop sebelum dan sesudah film
dipasang. Sebagai contoh, pada Gambar 4.8 a dan Gambar 4.8 b terlihat perbedaan
antara sinyal keluaran pada osiloskop sebelum dan sesudah film dipasang. Pada
Gambar 4.8 a sinyal pada osiloskop masih berbentuk kotak sedangkan pada Gambar 4.8
b ada perubahan pada peak sinyal berupa pemotongan sinyal berupa lengkungan karena
pada
saat itu
terjadi pengisian
atau pengosongan muatan. Peristiwa pengisian
atau pengosongan
muatan ini
mengindikasikan film dapat menyimpan muatan seperti halnya kapasitor.
Dalam penelitian ini variasi tegangan yang digunakan yaitu, 1 volt, 3 volt dan 5
volt. Konstanta dielektrik ε yang diperoleh ketika
diberikan tegangan
berbeda menghasilkan ε yang berbeda.
Eg =2,54 eV
Eg =3,12 eV
Eg =2,97 eV
Eg = 3,19eV
Dari data yang diperoleh nilai ε semakin
kecil ketika
tegangannya ditingkatkan
hal ini
sesuai dengan
persamaan 4.1 [38]. 4.1
Keterangan: d adalah ketebalan film m, adalah
kapasitansi coulombvolt atau farad, ε adalah konstanta dielektrik Fm, A adalah luas kontak m
2
.
Nilai ε semakin kecil ketika tegangannya ditingkatkan
mengakibatkan penurunan
kapasitansi. Oleh karena itu penurunan kapasitansi menjadikan nilai konstanta
dielektrik film semakin kecil.
Tabel 4.3 Nilai konstanta dielektrik film LiNbO
3
Film LiNbO
3
pada molaritas
M dan waktu
annealing jam
Ketebalan film
x 10
6
m Konstanta dielektrik
V= 1 volt
V= 3volt
V= 5volt
0,5 ; 1 0,442
10,3 9,0
7,6 1 ; 8
0,608 18,7
13,1 12,5
1 ; 15 1,888
50,1 48,4
40,4 2 ; 22
2,157 54,6
51,7 44,3
Tabel 4.3 dapat dilihat ada peningkatan konstanta dielektrik ε film pada tegangan 1
volt, 3 volt dan 5 volt jika waktu annealing lebih lama dan molaritas yang semakin
besar. Dalam penelitian ini ε paling besar dimiliki oleh film pada waktu annealing 22
jam dan molaritas 2 M dan ε paling kecil dimiliki oleh film pada waktu annealing 1
jam dan molaritas 0,5 M. Hal ini disebabkan oleh
ketebalan film
yang semakin
meningkat.
4.3 ArusTegangan IV
