BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Barium Stronsium Titanat Ba
x
Sr
1-x
TiO
3
BST merupakan kombinasi dua material perovskit barium titanat BaTiO dan stronsium titanat SrTiO. Pada kedudukan A, kisi ABO
3
dibagi bersama antara ion Ba
2+
dan Sr
2+
, sedangkan B ditempati oleh ion Ti
4+
. Seperti pada gambar 2.1 a dan b, menunjukkan struktur dan konstanta kisi dari BTO murni
terhadap temperatur. Transisi dari keadaan kubik ke fase tetragonal ferroelektrik terjadi pada temperatur 669
K. Sedangkan pada STO murni berbentuk kubik pada suhu ruangan karena fase transisi dari kubik ke tetragonal terjadi pada 378
K Kugeler, 2006.
Gambar 2.1. a
Gambar 2.1. b Gambar 2.1. Struktur: a stronsium dan b titanat
Feroelektrik merupakan material elektronik khususnya dielektrik yang terpolarisasi secara spontan dan memiliki kemampuan untuk mengubah arah
listrik internalnya. Polarisasi yang terjadi merupakan hasil dari penerapan medan yang mengakibatkan adanya ketidaksimetrisan struktur kristal pada suatu material
ferroelektrik. Selain itu ferroelektrik merupakan material yang memiliki polarisasi listrik dengan adanya medan listrik eksternal, polarisasi ini dapat dihilangkan
dengan memberikan medan eksternal yang arahnya berlawanan. Sifat listrik yang muncul dari material dengan sifat listrik mokroskopiknya. Muatan positif dan
negatif pada material ini berkaitan dengan sifat listrik pada material ini tidak selalu terdistribusi secara simetris. Jika jumlah muatan dikali jarak untuk semua
elemen dari satuan sel tidak nol maka momen sel akan mengandung momen dipol listrik. Momen dipol per-satuan volume disebut sebagai polarisasi dielektrik.
Erviansyah, 2010. Polarisasi spontan yang besar menimbulkan ketergantungan suhu konstantanta dielektrik yang besar, seperti yang ditunjukkan pada gambar
2.2.
Gambar 2.2. Konstanta kisi dari BaTiO
3
terhadap fungsi suhu C.Kugeler et al, 2006
Gambar. 2.3. Tegangan bias dielektrik film tipis BST relative konstan dengan suhu pertumbuhan yang berbeda X.H Zhu et al, 2005
Penumbuhan pada suhu yang sangat tinggi dapat mengakibatkan kejenuhan difusi oksigen dan pembentukan lapisan kekurangan oksigen pada
interface antara film tipis BST dan elektroda bawah dan dengan demikian
konsentrasi oksigen dan cacat film jauh lebih tinggi, yang dapat mempengaruhi sifat dielektrik film tipis BST. Singkatnya, suhu yang sesuai sangat penting bagi
pertumbuhan film tipis BST berkualitas tinggi pada wafer Si, dan pasca-anil oksigen murni sangat efektif untuk meningkatkan sifat listrik film tipis.
7
Tegangan bias bergantung pada konstanta dielektrik relatif untuk film tipis BST yang ditumbuhkan pada berbagai suhu, dimana tegangan karakteristik V
diukur pada frekuensi 100 kHz dan suhu ruang dengan sinyal gelombang amplitudo kecil hingga 0,1 V Atmel Corp. 2003.
Umumnya digunakan untuk mengevaluasi kinerja keseluruhan bahan dielektrik untuk perangkat lunak microwave. Konstanta dielektrik film meningkat
dengan meningkatnya suhu disebabkan oleh peningkatan kristalinitas dan pertumbuhan ukuran butir, dan peran nonlinier yang kuat dengan tegangan yang
diterapkan. Degradasi dalam sifat dielektrik dengan mengurangi ketebalan film pada film tipis feroelektrik oleh adanya lapisan antarmuka dielektrik rendah pada
satu atau kedua antarmuka elektroda.
2.2. Doping Semikonduktor
Kategori