BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian sudah
dilakukan di
Laboratorium Material,
Laboratorium Biofisika,
dan Laboratorium
Biofisika Material Departemen Fisika IPB, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor , Laboratorium
MOCVD Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut
Teknologi Bandung serta Laboratorium XRD di
Laboratorium Terpadu Badan Penelitian dan Pengembangan
Kehutanan dari
bulan September 2011 sampai dengan bulan Juli
2012.
3.2 Bahan dan Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik, reaktor spin coater,
mortal, pipet, gelas ukur Iwaki 10 ml, pemanas,
pinset, gunting,
spatula, stopwatch, tabung reaksi, sarung tangan
karet, cawan petris, tissue, isolasi, LCR meter,
I V meter,
osiloskop, spektrofotometer, ultrasonik model branson
2210, lampu pijar 100 watt dan furnace model vulcan 3 310.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah lithium asetat [LiO
2
CH
3 ,
99,9], niobium
[Nb
2
O
5
,99,9], pelarut
2 metoksietanol, substrat Si 100 tipe p,
aquades, HF asam florida, kaca preparat dan aluminium foil.
3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Pembuatan larutan LiNbO
3
Film LiNbO
3
yang ditumbuhkan di permukaan atas substrat silikon tipe p
dengan metode
CSD dibuat
dengan menggunakan lithium asetat [LiO
2
CH
3 ,
99,9] dan niobium [Nb
2
O
5
,99,9] serta 2 metoksietanol
[H
3
COOCH
2
CH
2
OH, 99.9] yang digunakan sebagai bahan
pelarut [6]. Setelah bahan bahan dicampur, larutan digetarkan pada ultrasonik model
branson selama 1 jam. Setelah itu larutan disaring untuk mendapatkan larutan yang
bersifat homogen.
3.3.2 Persiapan substrat Si tipep
Substrat yang digunakan adalah substrat Si 100 tipe p. Kebersihan substrat
sebagai tempat penumbuhan film perlu diperhatikan agar film dapat tumbuh dengan
baik dan
merata. Substrat
dipotong membentuk segi empat dengan ukuran 1 cm
x 1 cm dengan menggunakan mata intan. Substrat Si100 yang telah dipotong
kemudian dicuci dengan metanol, aseton, asam florida dan aquades.
3.3.3 Proses penumbuhan film
Substrat yang
telah dibersihkan
diletakkan di permukaan piringan reaktor spin coater yang telah di tempel dengan
isolasi ditengahnya, kemudian di permukaan atas substrat diteteskan larutan LiNbO
3
sebanyak 1 tetes, lalu substrat didiamkan selama 3 detik. Kemudian dilakukan
pemutaran reaktor spin coater dengan putaran 3000 rpm selama 30 detik. Proses
selanjutnya
adalah annealing,
yaitu pemanasan substrat dengan menggunakan
furnace model vulcan 3 310 pada suhu tinggi yakni pada suhu 900°C untuk subtrat
Si 100 selama 1 jam, 8 jam, 15 jam dan 22 jam yang bertujuan untuk mendifusikan
larutan lithium niobate LiNbO
3
dengan substrat. Hasil penumbuhan film LiNbO
3
dapat dilihat pada Gambar 3.1.
3.3.4 Proses annealing
Proses pemanasan substrat yang telah di tumbuhi film LiNbO
3
pada suhu tinggi atau proses annealing dilakukan dengan
menggunakan furnace model vulcan 3 310. Substrat Si 100 tipe p di annealing pada
suhu 900°C. Proses annealing dilakukan secara bertahap. Proses annealing dapat
dilihat pada Gambar 3.2. Pemanasan dimulai pada suhu ruang 28
C kemudian dinaikkan hingga suhu annealing 900
o
C. Setelah kenaikan suhu selama proses 8 jam
kemudian pemanas disesuaikan dengan suhu annealing secara konstan selama proses
15 jam. Selanjutnya dilakukan furnace
Substrat Si tipe p LiNbO
3
tipe n
Gambar 3.1 Hasil penumbuhan film LiNbO
3
di permukaan substrat Si tipe P
cooling sampai didapatkan ruang selama 12 jam.
Tahapan seperti pada Gambar
Gambar 3.2 Proses ann
3.3.5 Proses Metalisa
Pembuatan Kontak pa
Setelah dilakukan pros proses
selanjutnya adala
pembuatan kontak yang me penganyaman film menggunak
foil. Tahap selanjutnya metalisasi dengan bahan alum
teknik evaporasi. Bahan konta adalah aluminium 99,999. S
terbentuk, maka proses selan pemasangan kawat tembaga
yaitu dengan cara memasang aluminium
menggunakan Selanjutnya, dilakukan penyi
lampu pijar 100 watt selama k jam di permukaan sampel
ditempeli dengan pasta pe bertujuan untuk mengeringka
sehingga kawat dapat men aluminium di permukaan sam
terbentuklah kontak, untuk proses karakterisasi film LiNbO
Gambar 3.3 Alat metalis
900
o
C
28 C
tkan kembali suhu ambar 3.2.
annealing
.
etalisasi dan
ntak pada Film
proses annealing, adalah
persiapan g meliputi proses
gunakan aluminium adalah proses
aluminium dengan kontak yang dipilih
9. Setelah kontak selanjutnya adalah
baga pada kontak, asang kawat dengan
kan pasta
perak. penyinaran dengan
lama kurang lebih 1 ampel yang telah
ta perak. Hal ini ringkan pasta perak
menyatu dengan sampel sehingga
tuk memudahkan LiNbO
3
.
etalisasi film
3.3.6 Karakterisasi
a. Karakterisasi konduktiv resistansi listrik
Pengukuran nilai kondukt resistansi menggunakan alat LC
Dari alat
tersebut didapatk
konduktansi G. Nilai resistansi dari persamaan
R= 1G
Keterangan: R adalah resistansi ohm konduktansi S.
sedangkan nilai konduktiv dicari dari persamanan
RA L
= σ
Keterangan: σ adalah konduktivitas l L adalah jarak antar kontak m, A
kontak m
2
, R adalah resistansi ohm
Gambar 3.4. Rangkaian untuk me konstanta dielektrik film LiNbO
3
Keterangan: R adalah resistansi ohm kapasitansi film Farad, V adalah teganga
adalah luas kontak m
2
, V
R
adalah resistansi volt dan V
C
adalah te kapasitansi volt.
b. Karakterisasi arustegan menggunakan IV meter
Pengukuran hubungan
a tegangan menggunakan alat I V m
keluaran dari alat I V meter meru arus dan tegangan, kemudian di
hubungan tegangan dan aru menggunakan microsoft excel.
hubungan arus dan tegangan I
7
nduktivitas dan
nduktivitas dan lat LCR meter.
idapatkan nilai
tansi didapatkan 3.1
i ohm, G adalah
duktivitas dapat 3.2
vitas listrik Sm, , A adalah luas
i ohm atau 1S.
tuk menghitung
3
ohm, C adalah egangan film m, A
alah tegangan pada lah tegangan pada
tegangan IV eter
an arus
dan V meter. Data
merupakan nilai dibuat kurva
arus dengan el. Dari kurva
an I V terang
dan gelap dapat diketahui karakteristik film yang dibuat bersifat dioda, resistansi atau
kapasitansi.
c. Karakterisasi
Kategori