19 adanya pergerakan energi dalam temperatur tinggi. Sedangkan difusi interstisi
mekanisme perpindahan atom akibat adanya gerakan atom dalam rongga atom. Difusi intertisi ini terjadi apabila atom yang mengalami pergerakan memiliki
ukuran jari-jari atom yang jauh lebih kecil dari atom induk. Atom-atom yang terinterstisi tersebut akan bergerak masuk kedalam rongga atom yang tercipta oleh
atom besar.
Kecepatan dari proses difusi ini tergantung pada ukuran partikel, temperatur, luas area atom. Semakin kecil ukuran atom yang terdapat pada film lithium tantalat,
maka akan semakin cepat terjadinya proses difusi pada atom. Dan semakin tinggi temperatur pada saat film tipis diberi perlakuan panas, maka energi yang bergerak
pada partikel juga akan semakin cepat sehingga kecepatan pada saat terjadi difusi juga akan semakin tinggi. Serta semakin besar luas area yang memisahkan antara
satu atom dengan atom lainnya, maka akan semakin cepat terjadi pergerakan atom sehingga akan menyebabkan kecepatan proses difusi meningkat.
Dalam struktur kristal, adanya kekosongan posisi atom memungkinkan atom di sebelahnya bergerak mengisi kekosongan tersebut sementara ia sendiri
meninggalkan tempat semula yang ia isi menjadi kosong. Posisi kosong yang baru terbentuk akan memberikan kemungkinan untuk diisi oleh atom di sebelahnya; dan
demikian seterusnya. Mekanisme ini merupakan mekanisme yang paling mungkin untuk terjadinya difusi internal. Kemungkinan lain adalah adanya atom yang lepas
dari kisi kristalnya dan menjadi atom interstisial dan menjadi mudah bergerak.
Tabel 4.1 Koefisien difusi terhadap variasi suhu dan intensitas Suhu
Annealing
o
C Koefisien
Difusi nm
2
s Intensitas
0 lux
Intensitas 10
3
lux
Intensitas 2 10
3
lux
Intensitas 3 10
3
lux
Intensitas 4 10
3
lux
550 600
650 700
750 800
57 79
89
134 103
174 91
107 158
202
98 325
116 118
180 236
86 342
100 109
91 260
156 376
128 142
114 308
166 391
Berdasarkan persamaan 3.2 dan gambar 4.4 diperoleh hasil koefisien difusi sesuai table 4.1. Semakin tinggi temperatur pada saat film LiTaO
3
diberi perlakuan annealing pada suhu 550
o
C, 600
o
C, 650
o
C, 700
o
C, 750
o
C dan 800
o
C maka energi yang bergerak pada partikel juga akan semakin cepat sehingga
kecepatan pada saat terjadinya difusi juga akan semakin tinggi. Tetapi pada suhu annealing 750
o
C proses difusi terjadi penuruna yang dilanjutkan kenaikan pada suhu 800
o
C.
20 Nilai koefisien difusi berkisar antara 57
– 391 nm
2
s nilai literature koefisien difusi film lithium tantalate LiTaO
3
sebesar 153 nm
2
s Song, 2004, dan termasuk difusi volume karena enthalpy aktivasi atau energi aktivasi yang diperlukan besar
untuk terjadinya difusi. Semakin besar suhu yang mengenai film maka akan semakin besar nilai koefisien difusinya dengan kata lain semakin cepat terjadi difusi.
21
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil yang didapat disimpulkan bahwa absorbansi maksimum dari film lithium tantalat terjadi pada daerah infra merah yaitu pada panjang
gelombang diatas 800 nm, puncak absorbansi tertinggi pada film lithium tantalat pada suhu annealing 800
o
C dengan kata lain film LiTaO
3
banyak menyerap energi foton dari cahaya yang mengenainya. Nilai konduktivitas listrik film tipis
meningkat seiring dengan kenaikan intensitas cahaya sebaliknya nilai resistansinya akan menurun dan dari nilai konduktivitas listrik yang didapatkan film LiTaO
3
yang diperoleh berkisar antara 1.90
– 9.95 µScm hasil ini menunjukkan bahwa film tipis LiTaO
3
yang dibuat merupakan bahan material semikonduktor. Pada film LiTaO
3
kecepatan pada saat terjadinya difusi semakin tinggi dengan seiringnya kenaikan suhu yang menghasilkan koefisien difusi dari 57
– 391 nm
2
s, film LiTaO
3
yang didapat merupakan cikal bakal sensor infra merah.
5.2 Saran
Pada penelitian selanjutnya diharapkan film LiTaO
3
dapat diaplikasikan sebagai sensor infra merah. Pengembangan penelitian ini sangat dianjurkan untuk
bekerjasama dengan bagian instrument, sehingga dapat diperoleh aplikasi yang lebih baik dan terkontrol.
22
DAFTAR PUSTAKA
Beata Z, Ewa M, Ryszard J. K. 2012. Synthesis, characterization and photocatalytic properties of lithium tantalite. Journal Materials Characterization 68:71-78.
Chaidir A, Kisworo D. 2007. Pengaruh pemanasan terhadap struktur-mikro, sifat mekanik dan korosi paduan Zr-Nb-Sn-Fe. [Hasil-hasil Penelitian EBN]. ISSN
0854-5561. Cullity, B.D. 1956. Elements of X-Ray Diffraction. Massachusetts, Addison
Wesley Publishing Company. Irzaman, A. Fuad, and M. Barmawi. 2001. Spectral Response of AlSi Photodiodes
for IR Sensor. Proceeding Instrumentation, Measurement, and Communications for the Future, Indonesian German Conference IGC, Bandung: 340
– 342. Irzaman, Darvina Y, Fuad A, Arifin P, Budiman M dan Barmawi M. 2003. Physical
and pyroelectric properties of tantalum oxide doped lead zirconium titanate [Pb0.9950 Zr0.525 Ti0.465 Ta0.010 O
3
] thin films and its applications for IR sensor. Physica Status Solidi a Germany 199: 416-424.
Irzaman, Maddu A, Syafutra H dan Ismangil A. 2010. Uji konduktivitas listrik dan dielektrik film tipis lithium tantalate LiTaO
3
yang didadah niobium pentaoksida Nb
2
O
5
menggunakan metode chemical solution deposition. Prosiding Seminar Nasional Fisika, Bandung: 175-183.
Ismangil A, Jenie R P, Irmansyah, Irzaman. 2015. Development of lithium tantalite LiTaO
3
for automatic switch on LAPAN-IPB Satellite infra-red sensor. International Journal of Procedia Environmental Sciences 24: 329
– 334. Jun L, Yang L, Zhongxiang Z, Ruyan G, Amar S, and Bhalla
. 2013. Structure and
dielectric properties of niobium-rich potassium lithium tantalate niobate single crystals. Journal Ceramics International
39:8537-8541 .
Kuneva M, Christova K and Tonchev S. 2012. Proton-exchanged optical waveguides in LiTaO
3
: phase composition and stress. Journal of Physics: Conference Series. 398.
Kwok, K. N. 1995.Complete Guide to Semiconductor Device. McGraw-Hill, inc. Liu X. 2005. Nanoscale chemical ething of near-stoichiometric lithium tantalite.
Journal Material sains 971:30-38. Malvino A V. 1990. Prinsip-prinsip Elektronika. Jakarta: Salemba Teknika.
Marco S, Volkmar N, and Gerald G. 2014. Dielectric and pyroelectric properties of ultrathin, monocrystalline lithium tantalite. Journal infrared Physics
Technology 63:35-41. Milan J, Lauhon L, and Allen J. 2005. Photoconductivity of Semiconducting. CdS.
Milton O. 1991. The Materials Science of Thin Film. Academic Press Limited, London.
Omar, M.A. 2007. Elementary Solid State Physics. Addison-Wesley Publishing Company.
Paula M.V, Nathalie B, Sebastian Z, Pedro F, Maria H.F. 2014. Are lithium niobate LiNbO3 and lithium tantalate LiTaO3 ferroelectrics bioactive. Journal
Materials Science and Engineering 39:395-402. Poole C.P. 1998. The Physics Handbook Fundamentals and Key Equations. New
York: John Wiley and Son, Inc.
