2
1.5 Manfaat
Kegiatan ini diharapkan dapat memberi informasi bagi masyarakat tentang metode pembuatan dan aplikasi dari material CaTiO
3
yang berbasis bahan organik untuk piranti display berbasis optoelektrik. Selain itu, bagi pihak tim penulis, dapat menjadi sarana untuk
menuangkan ide, menambah pengetahuan, dan keterampilan dalam desain dan pembuatan material.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Luminescence
Berdasarkan proses eksitasi dan relaksasi pada kulit-kulit atom [5], beberapa material dapat memancarkan radiasi berupa cahaya, peristiwa ini dinamakan luminescence
[6]. Material yang memiliki sifat luminescence disebut material phosphorous. Beberapa material ini contohnya adalah Cerium Ce, Praseodimium Pr, Tiobium Tb, dan Europium
Eu, dan unsur golongan logam tanah jarang lainnya [1]. Setiap material menghasilkan panjang gelombang berbeda, misalnya ion Pr
3+
menghasilkan warna merah [7]. Berbagai macam luminescence diberi nama berdasarkan mekanisme dan sumber energi untuk
mengeksitasi, diantaranya Photoluminescence energi cahaya, Electroluminescence energi listrik, Thermoluminescence
energi panas, Cathodoluminescence tumbukan elektron, dan Bioluminescence makhluk hidup.
Tabel 1 . Beberapa tipe luminescence [6].
Tipe Luminescence Aplikasi
Efisiensi
Radiasi Benda Hitam Lampu Filamen
~5 Photoluminescence
Lampu Fluorescence ~20 Cathodoluminescence
Layar Televisi ~10
Electroluminescence LED, layar flat
0,1-50 Salah satu contoh yang menarik dari luminescence adalah Photoluminescence.
Photolumenescence merupakan fenomena emisi foton dari suatu bahan setelah menyerap
foton radiasi elektromagnetik. Proses photoluminescence terdiri dari beberapa klasifikasi melalui beberapa parameter seperti energi eksitasi. Unsur Pr, mengeluarkan emisi pada
rentang warna merah yang diperoleh dari eksitasi
3
H
4
ke
3
P
0,1,2
[1].
Gambar 1 a . Tingkat Energi untuk Pr [1] b. Spektra photoluminescence dari CaTiO
3
:Pr
3+
[8].
a b
3
2.2 Kalsium Titanat CaTiO
3
Kalsium titanat CaTiO
3
sebagai bahan berbasis titanat memiliki sifat-sifat fisis yang hampir sama dengan bahan-bahan seperti BaTiO
3
, SrTiO
3
, PbTiO
3
dan sebagainya. Keluarga material ini dinamakan sebagai material perovskite [9], struktur umumnya yaitu
ABX
3
, dengan A dan B sebagai kation, dan X sebagai anion. Secara umum bahan-bahan tersebut merupakan bahan dielektrik dan bahan feroelektrik. Namun demikian, bahan-bahan
berbasis titanat ini dapat pula ditransformasikan menjadi bahan dengan karakteristik lain seperti bahan semikonduktor melalui proses doping misalnya dengan Praseodimium Pr.
Transformasi ini dapat dilakukan sesuai dengan aplikasi yang diinginkan. CaTiO
3
juga dikenal sebagai keramik dielektrik dengan konstanta dielektrik tinggi yaitu 170. Selain itu,
kalsium titanat juga memiliki celah pita energi band gap sebesar 3,5 eV [10].
Gambar 2 . Struktur perovskite dari CaTiO
3
CaTiO
3
merupakan material feroelektrik. Materi Ini sangat menarik untuk diamati, diantaranya yaitu sifat dielektrik dan feroelektrik. Oksida perovskite yang di-doping oleh
logam tanah jarang sudah aktif ditelusuri pada tahun 1960-1970, dari sifat feroelektrik, transisi fasa, atau sifat semikonduktor material ini. Setelah periode ini, riset mengenai sifat
optik dari oksida perovskite di-doping logam tanah jarang kurang diminati, karena sifat luminescence
yang kurang efektif. Bagaimanapun juga, hasil berbeda diperoleh semenjak diberi doping oleh Pr [1]. Terdapat efek luminescence yang kuat.
Pembuatan CaTiO
3
ini sumber kalsium Ca diambil dari cangkang telur karena kaya akan kalsium karbonat. Proses pembuatan material CaTiO
3
melalui metode hidrotermal. Setelah itu di doping dengan Pr.
Gambar 3 . Citra mikrograf SEM CaTiO
3
yang dibuat melalui proses hidrotermal [4].
BAB III METODE PELAKSANAAN
Kategori