Gambar 34 Hubungan arus I dan tegangan V pada substrat A
Gambar 35 Hubungan arus I dan tegangan V pada substrat B
Gambar 36 Hubungan arus I dan tegangan V pada substrat C
4.3 Karakterisasi Konduktivitas Listrik
Pengukuran konduktivitas listrik film BST dilakukan
dengan mengukur
nilai konduktansinya
menggunakan alat
LCRmetermodel HIOKI
3522-50. Uji
konduktivitas pada penelitian ini bertujuan untuk menentukan apakah bahan film BST
yang dibuat
termasuk konduktor,
semikonduktor atau isolator. Berdasarkan literatur suatu bahan material dikatakan
bersifat semikonduktor jika nilai konduktivitas listriknya berkisar antara 10
-8
Scm sampai 10
3
Scm [28]. Pengaruh suhu annealing terhadap konduktivitas film BST dapat dilihat pada
Tabel 5. Pada Tabel 5, diketahui bahwa konduktivitas
maksimum film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
terjadi pada suhu 800
o
C dan minimum pada suhu 900
o
C. Secara umum
suhu annealing
menurunkan konduktivitas listrik film BST, penurunan ini
disebabkan terjadinya peningkatan evaporasi lapisan film BST [28] akibatnya dapat
menurunkan jumlah konsentrasi pembawa. Berdasarkan Tabel 5,
data nilai film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
diperoleh nilai konduktivitas berkisar antara 10
-8
Scm sampai 10
3
Scm, hal ini sesuai dengan literatur [29] sehingga film
Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
merupakan bahan
material semikonduktor karena nilai yang didapat
berkisar dalam
konduktivitas listrik
semikonduktor. Tiga mekanisme transport yang dapat
terjadi pada batas butir ialah: emisi termionik, emisi medan termionik, dan emisi medan.
Emisi termionik merupakan mekanisme hamburan pada batas butir untuk film
semikonduktor polikristalin[30]. Berdasarkan statistic Maxwell Boltzmann, konduksi yang
dibatasi oleh emisi termionik atas penghalang potensial Schottky dinyatakan oleh Seung et
al.,2007
= L.e
2
.N. 2πmkT
-12
exp-EkT 2.27
Keterangan: = konduktivitas listrik Sm, E adalah energi J, L adalah ukuran butir m dan
N adalah konsentrasi pembawa muatan m
-3
. dengan demikian ukuran butir L sangat
berpengaruh terhadap konduktivitas material atau resistivitasnya.
Pada Tabel 6, dapat dibandingkan berdasarkan pada saat suhu annealing 850
o
C dan waktu annealing 15 jam bahwa film Ba
0,5
Sr
0,5
Ti0
3
memiliki konduktivitas yang lebih besar dibandingkan film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
Tabel 5. Nilai konduktivitas film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
berdasarkan perbedaan suhu annealing
Suhu annealing film BST
Konduktivitas listrik σ Sm
Suhu 800
o
C 3,6 x 10
-5
Suhu 850
o
C 3,77 x 10
-4
Suhu 900
o
C 5,025 x 10-
4
Gambar 37 Hubungan konduktivitas listrik dan suhu film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
lm Film BST
Tabel 6. Perbandingan karakterisasi konduktivitas film Ba
0,4
Sr
0,6
Ti0
3
dan Ba
0,5
Sr
0,5
Ti0
3
4.4 Karakterisasi Konstanta Dielektrik
