Perhitungan nilai energy gap

Hal ini menunjukkan bahwa homogenitas dan kerapatan butiran kristal dalam film semakin ditingkatkan dengan adanya annealing. Perbandingan karakterisasi absorbansi dan reflektansi pada film Ba 0,4 Sr 0,6 Ti0 3 dan Ba 0,5 Sr 0,5 Ti0 3 dapat terlihat pada suhu 850 o C dan waktu annealing 15 jam, hal ini dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Perbandingan karakterisasi absorbansi dan reflektansi film Ba 0,4 Sr 0,6 Ti0 3 dan Ba 0,5 Sr 0,5 Ti0 3 berdasarkan Tabel 4 dapat disimpulkan bahwa aplikasi maupun penggunaan film Ba 0,4 Sr 0,6 Ti0 3 lebih baik pada spektrum ungu dan hijau sedangkan pada film Ba 0,5 Sr 0,5 Ti0 3 lebih baik menggunakan spektrum biru dan kuning Gambar 27. Hubungan absorbansi dan panjang gelombang Gambar 28 Hubungan reflektansi dan panjang gelombang

4.1.1 Perhitungan nilai energy gap

Pengukuran sifat optik merupakan hal yang sangat penting dalam penentuan energy gap material semikonduktor. Transisi elektronik yang terjadi akibat foton bergantung pada energy gap [23]. Besarnya energy gap ini berpengaruh pada proses absorpsi dan transmisi foton. Ketika material semikonduktor disinari maka foton diserap dan menimbulkan pasangan elektron-hole.[23] Energy gap adalah suatu celah energi minimal yang harus dimiliki oleh elektron agar dapat berpindah dari pita valensi ke pita konduksi [23]. Elektron pada pita valensi ini dapat berpindah ke pita konduksi dengan penambahan energi eksternal yang berasal dari medan listrik eksternal, energi termal, dan energi energi foton[24], sehingga elektron lebih banyak berada pada pita konduksi, sebaliknya pada pita valensi terjadi hole. Elektron yang tereksitasi saat dikenai energi foton yang dibawa oleh cahaya, membuat kondisi pita konduksi lebih bermuatan negatif, sebaliknya pita valensi lebih bermuatan positif karena kekurangan elektron. Perbedaan pembawa muatan dari dua kondisi potensial yang akan menghasilkan terjadinya arus pada rangkaian luar yang dihubungkan dengan film BST [24]. Nilai reflektansi minimum yang setara dengan nilai absorbansi maksimum, dapat digunakan untuk menghitung energy gap dari sebuah semikonduktor, karena pada rentang panjang gelombang ini merupakan nilai yang maksimal dalam penyerapan energi foton oleh elektron untuk melewati energy gap [25]. Berdasarkan dengan data spektrum reflektansi pada Gambar 28, reflektansi minimum absorbansi maksimum terjadi pada panjang gelombang pendek. Berdasarkan spektrum reflektansi, didapat nilai energy gap dari masing-masing substrat BST dengan variasi suhu 800 o C, 850 o C dan 900 o C menggunakan metode Tauc [25] berturut-turut yaitu 3,48 eV, 2,42 eV dan 3,4 eV. Hasil ini sesuai dengan literatur yang memperlihatkan nilai energy gap semikonduktor yaitu berkisar 2,4-4 eV [26]. Gambar 29 Hubungan [ln ] 2 dan energy gap pada suhu 800 o C Gambar 30 Hubungan [ln ] 2 dan energy gap pada suhu 850 o C Gambar 31 Hubungan [ln ] 2 dan energy gap pada suhu 900 o C Gambar 32 Hubungan energy gap dan suhu pada film BST

4.2 Karakterisasi Arus Tegangan