12 Salah satu karakteristik terbentuk sambungan p-n adalah uji sifat
konduktivitas listrik film tipis. Berdasarkan nilai konduktivitas listrik suatu material dapat dibedakan menjadi tiga bagian yaitu konduktor, semikonduktor dan isolator.
Gambar 3.4 memperlihatkan untuk material isolator berada dalam selang nilai 10
-18
Sm -10
-8
Sm, semikonduktor berada dalam selang nilai 10
-8
Sm - 10
3
Sm dan konduktor berada dalam selang nilai 10
3
Sm - 10
8
Sm Kwok, 1995.
Gambar 3.4 Spektrum konduktivitas listrik Kwok, 1995
Nilai konduktivitas listrik dapat dicari dari persamaan 3.1:
� =
� �
3.3 di mana
σ, l, G, dan A berturut-turut adalah konduktivitas listrik bahan, jarak antar kontak, konduktansi, dan luas penampang Tipler, 1991.
Nilai konduktivitas listrik pada temperatur tinggi terjadi karena difusi ion dan hampir tidak ada kontribusi elektron. Oleh karena itu konduktivitas listrik
sebanding dengan koefisien difusi sesuai dengan persamaan 3.2:
σ = k
d
[
Cq
2
kT
] D
3.4 σ adalah konduktivitas listrik oleh konduksi ion, C dan q adalah konsentrasi dan
muatan dari ketidaksempurnaan yang berperan, k tergantung dari macam ketidaksempurnaan; k
d
= 1 untuk ion interstisial, k dan T adalah konstanta Boltzmann dan suhu Milton, 1991.
13
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Optik
Spektroskopi absorbsi memiliki lima komponen utama yaitu sumber radiasi, monokhromator, sampel, detector, dan recorder. Sumber radiasi yang digunakan
yaitu lampu xenon yang umum digunakan pada spektroskopi, sedangkan monokhromator berfungsi untuk menghasilkan berkas radiasi dengan satu panjang
gelombang. Apabila radiasi atau cahaya putih dilewatkan melalui larutan maka radiasi dengan panjang gelombang tertentu akan diserap secara selektif dan radiasi
lain akan diteruskan atau dipantulkan.
Spektrofotometer merupakan metode analisis yang didasarkan pada absorbsi radiasi elektromagnetik. Cahaya terdiri dari radiasi terhadap kepekaan mata
manusia, panajang gelombang yang berlainan akan menimbulkan cahaya yang berlainan sedangkan campuran cahaya dengan panjang gelombang akan menyusun
cahaya putih. Cahaya putih meliputi seluruh spektrum nampak 400-780 nm sedangkan cahaya infra merah pada spektrum di atas panjang gelombang 780 nm.
Energi gap adalah suatu celah energi minimal yang harus dimiliki oleh elektron agar dapat berpindah dari pita valensi ke pita konduksi. Elektron pada pita
valensi ini dapat berpindah ke pita konduksi dengan penambahan energi eksternal yang dapat berasal dari medan listrik eksternal, energi termal, dan energi foton.
Pengukuran sifat optik film tipis ini menggunakan panjang gelombang pada rentang 339 nm sampai 1022 nm. Rentang panjang gelombang tersebut mencakup cahaya
ultraviolet, visible, dan infrared.
Gambar 4.1 Absorbansi terhadap panjang gelombang
Panjang Gelombang nm
400 500
600 700
800 900
1000
A bs
or ba
ns i
a. u
1 2
3 4
5 550
o
C 600
o
C 650
o
C 700
o
C 750
o
C 800
o
C
14 Dari kurva yang dihasilkan menunjukan bahwa daerah serapan dari film tipis
mulai dari panjang gelombang 400 nm sampai 1000 nm atau pada rentang cahaya visible dan infrared. Dan terlihat puncaknya pada panjang gelombang 680 nm yang
merupakan cahaya merah untuk suhu annealing 550
o
C namun secara garis besar puncak yang dominan pada cahaya infra merah yaitu pada suhu annealing 800
o
C. Hal tersebut menjelaskan bahwa film tipis dapat diaplikasikan sebagai sensor infra
merah. Absorbansi maksimum film LiTaO
3
terjadi pada daerah infra merah yaitu pada panjang gelombang 950 nm, terlihat pada Gambar 4.1 puncak absorbansi
tertinggi film LiTaO
3
pada suhu annealing 800
o
C dan 750
o
C, dengan kata lain film LiTaO
3
banyak menyerap energi foton dari cahaya yang mengenainya. Absorbansi film LiTaO
3
setelah proses annealing selama 8 jam juga lebih tinggi. Selain itu, grafik absorbansi pada rentang panjang gelombang 450-950 nm cenderung
horizontal, hal ini menunjukkan bahwa film LiTaO
3
dapat menyerap seluruh cahaya pada rentang panjang gelombang tersebut. Pada film LiTaO
3
setelah proses annealing 550
o
C absorbansi terjadi pada panjang gelombang 650 nm, hal ini terjadi pada daerah panjang gelombang merah. Namun nilai puncak absorbansi pada film
LiTaO
3
setelah proses annealing 850
o
C merupakan yang paling tinggi.
Gambar 4.2 Reflektansi terhadap panjang gelombang Reflektansi yang diperlihatkan dalam Gambar 4.2 Hubungan antara
reflektansi dengan panjang gelombang terlihat pada rentang 400-1000 nm. Pada film lithium tantalat yang telah diannealing pada suhu 800
o
C pemantulannya terjadi pada panjang gelombang 910 nm sedangkan pada suhu annealing 550
o
C,600
o
C, 650
o
C, 700
o
C, dan 750
o
C terjadi pada panjang gelombang 400-1000 nm.
Panjang Gelombang nm
400 500
600 700
800 900
1000
R ef
le kt
an si
20 40
60 80
100 550
o C
600 o
C 650
o C
700 o
C 750
o C
800 o
C
