pendifusian ketidakmurnian dalam bentuk uap ke dalam wafer semikonduktor.
17
2.6 Energi bandgap semikonduktor
Sifat optik material semikonduktor dapat diketahui dari lebar celah pita energinya
bandgap. Proses absorpsi terjadi ketika foton dengan energi yang lebih besar dari celah pita
energi semikonduktor terserap oleh material. Proses ini biasanya menghasilkan pasangan
elektron-hole.
18
Energi bandgap film LiTaO
3
diperoleh dengan menggunakan metode perhitungan reflektansi.
19
Energi bandgap dari perhitungan
reflektansi menggunakan
hubungan [lnR
max
-R
min
R-R
min
]
2
dan energi foton yang datang pada film, ditunjukkan pada
persamaan: =[R
max
-R
min
R-R
min
]
2
2.2 Keterangan:
adalah koefisien absorbansi cm
-1
, R adalah nilai reflektansi , dan d adalah ketebalan film cm.
Energi bandgap antara pita konduksi dan
pita valensi
di dalam
bahan semikonduktor sekitar 1 eV seperti pada
silikon, germanium dan lain-lain. Sedangkan energi bandgap pada isolator sangat besar
sekitar 6 eV, berbeda dengan konduktor dimana pita konduksi dan pita valensinya yang
overlap
sehingga elektron selalu ada di dalam pita konduksi. Struktur bandgap dari isolator,
semikonduktor dan konduktor dapat dilihat pada Gambar 2.2.
20
2.7 X-ray diffraction XRD
Struktur kristal dipelajari menggunakan metode x-ray diffraction XRD. Orde panjang
gelombang sinar-x hampir sama dengan jarak antar atom pada kristal, maka sinar-x dapat
didifraksi oleh kristal. Pola difraksi sinar-x muncul akibat hamburan atom-atom yang
terletak pada bidang hkl dalam kristal dan pola intensitas difraksi mengandung informasi
penting mengenai struktur kristalografi suatu bahan.
21
Difraksi sinar-x oleh atom-atom yang tersusun di dalam kristal akan menghasilkan
pola yang
berbeda bergantung
pada konfigurasi atom-atom pembentuk kristal.
Elektron yang dipancarkan dengan tegangan yang sangat tinggi menumbuk target Cu, Cr,
Fe, Co, Mo dan W. Sebagian energi kinetik elektron yang menumbuk target berubah
menjadi sinar-x. Sinar-x yang dipancarkan pada peristiwa ini terdistribusi secara kontinyu
dengan panjang gelombang yang berbeda.
21
Gambar 2.2 Struktur bandgap isolator, semikonduktor dan konduktor
Tumbukan antara
elektron yang
dipercepat dengan atom target bersifat tidak elastik. Jika energi elektron yang datang
memiliki energi yang cukup maka akan melepaskan elektron pada kulit K, sehingga
atom dalam keadaan tereksitasi. Proses transisi ini akan diikuti oleh pelepasan energi berupa
radiasi sinar-x. Sinar-x ditembakkan pada material sehingga terjadi interaksi dengan
elektron dalam atom. Ketika foton sinar-x bertumbukkan dengan elektron, beberapa
foton hasil tumbukan akan mengalami pembelokkan dari arah datang awal.
22
Jika panjang gelombang hamburan sinar-x tidak berubah foton sinar-x tidak kehilangan
banyak energi dinamakan hamburan elastik dan terjadi transfer momentum dalam
hamburan. Sinar-x inilah yang digunakan untuk pengukuran sebagai hamburan sinar-x
yang tersusun periodik dalam kristal. Gelombang yang terdifraksikan dari atom-
atom berbeda dapat saling mengganggu dan distribusi intensitas resultannya termodulasi
kuat oleh interaksi ini.
Syarat terjadinya difraksi harus memenuhi hukum difraksi Bragg,
2.3 Keterangan: d adalah jarak antar bidang,
adalah sudut difraksi dan adalah panjang gelombang Cu = 1,50546 Å.
22
Untuk mencari parameter kisi dapat menggunakan metode Cohen. Metode ini
sangat akurat karena kesalahan sistematis tereliminasi oleh pemilihan fungsi ekstrapolasi
yang tepat dan kesalahan acak dikurangi dengan metode kuadrat terkecil.
21
Pada penelitian ini diperoleh struktur rhombohedral
dan monoclinic berdasarkan data hasil karakterisasi XRD. Gambar 2.3 dan 2.4
masing-masing menunjukkan struktur kristal rhombohedral
dan monoclinic.
Gambar 2.3 Struktur kristal rhombohedral
Gambar 2.4 Struktur kristal monoclinic
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Kategori