Latar Belakang Penentuan Koefisien Difusi Bahan Semikonduktor Lithium Tantalat (LiTaO3) di atas Substrat Silikon (100) Tipe-p pada Variasi Suhu

2 kekosongan elektron disebut hole. Dengan demikian dasar pita konduksi dihuni oleh elektron, dan puncak pita valensi dihuni hole. Ketika kedua pita terisi sebagian, maka akan menimbulkan arus netto bila dikenakan medan listrik. Jika pada sebuah material dielektrik dikenakan medan listrik, maka atom-atom tertentu mengalami pergeseran dan menimbulkan momen dipol listrik. Momen dipol ini yang menyebabkan polarisasi. Momen dipol per-satuan volume disebut sebagai polarisasi dielektrik. Polarisasi terjadi di dalam dielektrik sebagai akibat adanya medan listrik dari luar dan simetri pada struktur kristalografi di dalam sel satuan . Ferroelektrik menunjukkan bahwa kelompok material dielektrik yang dapat terpolarisasi listrik secara internal pada rentang temperatur tertentu Seo, 2004. Salah satu penelitian yang belakangan ini menarik perhatian para ahli fisika yaitu penelitian terhadap material ferroelektrik karena material ini sangat menjanjikan terhadap perkembangan device generasi baru sehubungan dengan sifat-sifat unik yang dimilikinya. Material ferroelektrik, terutama yang didasari oleh campuran lithium tantalat LiTaO 3 , diharapkan sifat pyroelektrik dapat diterapkan pada infrared sensor, sifat polaryzability dapat diterapkan sebagai Non Volatile Ferroelektrik Random Acsess Memory NVRAM, serta sifat electro-optic dapat digunakan dalam switch termal infrared Irzaman et al 2010. Sifat suatu material ferroelectric dimanfaatkan untuk kebutuhan perangkat elektronika. Peranan bahan ferroelectric LiTaO 3 sangat menarik untuk diteliti karena dalam penerapannya dapat digunakan sebagai sensor infra merah. LiTaO 3 merupakan objek yang diteliti secara intensif selama beberapa tahun terakhir karena memiliki sifat yang unik. LiTaO 3 bersifat ferroelectric pada suhu kamar. Dari beberapa hasil kajian, LiTaO 3 merupakan material optik, pyroelectric serta piezoelectric. LiTaO 3 memiliki konstanta dielektrik yang tinggi serta kapasitas penyimpan muatan yang tinggi juga Uchino, 2000. Selain itu LiTaO 3 merupakan kristal non-hygroskopis yang tidak mudah rusak sifat optiknya, sifat ini yang menjadikan bahan LiTaO 3 unggul dari bahan lainnya Seo et al 2004.

1.2 Perumusan Masalah

Dalam penelitian ini lithium tantalat LiTaO 3 dibuat dengan metode chemical solution deposition CSD yang mengoptimasi parameter penumbuhan lapisan tipis mencakup: kelarutan, kecepatan putar, suhu annealing, dan lama annealing pada lapisan tipis lithium tantalat LiTaO 3 . Masalah penelitian ini difokuskan pada kajian teoritis dan eksperimen dari film LiTaO 3 seberapa besar laju difusi lithium tantalat LiTaO 3 pada variasi suhu dengan metode CSD dan spin coating. Dari film lithium tantalat LiTaO 3 yang dihasilkan dikarakterisasi sifat optik dan konduktivitas listriknya.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan umum penelitian ini adalah menumbuhkan film lithium tantalat LiTaO 3 pada substrat Si 100 tipe-p dengan variasi suhu, kemudian diuji sifat optik dan konduktivitas listrik dari setiap film yang telah dibuat. Tujuan khusus penelitian ini adalah menentukan koefisien difusi lithium tantalat LiTaO 3 diatas substrat silikon 100 tipe-p pada suhu annealing 550 o C, 600 o C, 650 o C, 700 o C, 750 o C, dan 800 o C. 3

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini dapat memberikan informasi tentang laju difusi film tipis lithium tantalat LiTaO 3 pada variasi suhu, dan dapat mengetahui karakteristik sifat optik dari film tipis lithium tantalat LiTaO 3 pada variasi suhu yang ditumbuhkan dengan metode chemical solution deposition CSD yang dalam penerapannya dapat digunakan sebagai sensor infra merah.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini dilakukan pembatasan ruang lingkup untuk penumbuhan lapisan tipis lithium tantalat LiTaO 3 diatas substrat silikon 100 tipe-p yang masing-masing penetesan dalam spin coating dengan jumlah yang sama yaitu sebanyak 3 tetes setiap tetes di spin coating selama 30 detik. Dan besar variasi suhu 550 o C, 600 o C, 650 o C, 700 o C, 750 o C, dan 800 o C yang merupakan suhu annealing.