Hubungan antara reflektansi dan indeks bias bahan seperti ditunjukkan oleh Persamaan
2.11,
29,30
2.11 Spektrum optik adalah spektrum yang
kontinu sehingga tidak ada batas yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya,
Tabel 2.1 pada halaman berikut memberikan batas kira-kira untuk warna-warna spektrum
pada rentang cahaya tampak.
31
Tabel 2.1. Panjang gelombang berdasarkan spektrum warna cahaya tampak.
31
Warna kisaran panjang gelombang nm
Ungu 380
– 450 Biru
450 – 495
Hijau 495
– 570 Kuning
570 – 590
Jingga 590
– 620 Merah
620 – 750
2.6. Konduktivitas Listrik
Berdasarkan nilai konduktivitas, suatu material dapat dibedakan menjadi tiga bagian
yaitu konduktor, semikonduktor dan isolator. Gambar
2.6. pada
halaman berikut
memperlihatkan material semikonduktor berada pada rentang 10
-8
- 10
3
Scm.
32
Fotokonduktivitas adalah konduktivitas listrik yang dihasilkan dari tereksitasinya elektron
karena diserapnya energi foton yang jatuh padanya. Ketika foton jatuh pada pemukaan
semikonduktor, energi dari foton ini akan mengeksitasi elektron dari pita valensi ke pita
konduksi jika energi foton tersebut lebih besar dari energi bandgapnya. Elektron yang
tereksitasi ke pita konduksi ini akan meningkatkan pembawa muatan elektron
yang pada akhirnya akan meningkatkan konduktivitas listrik.
33
Konduktivitas listrik
dihitung menggunakan Persamaan 2.12:
2.12 di mana
σ, l, G dan A berturut-turut adalah konduktivitas listrik bahan, panjang bahan,
konduktansi dan luas penampang.
34
Gambar 2.6. Perbedaan material berdasarkan konduktivitas listrik Scm.
32
isolator semikonduktor
konduktor
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan di
Laboratorium Material,
Laboratorium Biofisika, Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor, dari bulan
November 2010 sampai Mei 2011. 3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik BL6100, reaktor spin
coater, mortar, pipet, pinset, gelas ukur Iwaki
10 ml, pinset, gunting, spatula, stopwatch, tabung reaksi, sarung tangan karet, cawan
petris, tissue
, isolasi,
LCR meter,
picoammeter, microvoltmeter, Spektroskopi UV-VIS-NIR
OceanOptics ,
masker, potensiometer, resistor, dan kabel.
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah bubuk barium asetat [BaCH
3
COO
2
, 99], stronsium asetat [SrCH
3
COO
2
, 99], titanium
isopropoksida [TiC
12
O
4
H
28
, 97.999], 2-metoksietanol, aseton pro-
analisis , methanol pro-analisis, asam asetat,
substrat Si 100 tipe-p, aquades atau di water deionisasi water, HF 5, pasta perak, kaca
preparat dan alumunium foil. 3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan film BST 3.3.1.1.
Persiapan substrat
Substrat merupakan tempat penumbuhan film agar tumbuh baik dan merata yang
kebersihannya harus dijaga. Substrat yang digunakan adalah substrat Si 100 tipe-p.
Pertaman-tama, substrat
dipotong membentuk persegi dengan ukuran 1x1
cm
2
. Substrat yang telah dipotong kemudian dicuci dengan beberapa tahapan perendaman
sambil digetarkan
dengan gelombang
ultrasonik 22 kHz selama 10 menit, menggunakan larutan-larutan sebagai berikut:
aseton pro analisis, di water deionisasi water
, methanol pro analisis, campuran HF 5 + di water dengan perbandingan 5:1,
terakhir dicuci kembali dengan di water. Indikator bersih, jika air pada permukaan
substrat cepat hilang gaya kohesi antara air dan substrat kecil. Setelah terlihat indikator
tersebut, substrat langsung ditempatkan di atas hotplate untuk membuang air sisa.
3.3.1.2. Pembuatan larutan BST
Film BST yang ditumbuhkan pada permukaan substrat dengan metode sol-gel
process dibuat dengan mereaksikan bubuk
barium asetat
[BaCH
3
COO
2
, 99]
sebanyak 0,3193 gram, stronsium asetat [SrCH
3
COO
2
, 99] 0,2572 gram, titanium isopropoksida
[TiC
12
O
4
H
28
, 97,999]
0,7107 gram, serta 2,5 ml bahan pelarut 2- metoksietanol
. Dalam
penelitian ini
digunakan fraksi molar Ba dan Sr sebesar 0,5. Komposisi massa yang sesuai ketentuan dari
masing-masing bahan-bahan
tersebut dihitung
menggunakan persamaan
stoikiometri reaksi kimia, kemudian dilakukan
penimbangan dengan
menggunakan neraca analitik sebelum dilakukan pencampuran. Setelah bahan-bahan
dicampur, larutan digetarkan selama 60 menit menggunakan gelombang ultrasonik
dari Bransonic 2510 dengan frekuensi 22 kHz.
3.3.1.3. Proses spin coating
Setelah substrat silikon 100 tipe-p dicuci dan larutan BST telah tercampur
homogen, dilakukan penetesan larutan sampai
terbentuk lapisanfilm
dengan menggunakan reaktor spin coater. Piringan
reaktor spin coater ditempel dengan doubletape
pada bagian tengahnya, kemudian substrat diletakkan diatasnya.
Penempelan doubletape ini, agar substrat tidak terlepas saat piringan reaktor spin
coater berputar. Substrat yang telah
ditempatkan di atas piringan spin coater ditetesi larutan BST sebanyak 3 tetes.
Kemudian reaktor spin coater diputar dengan kecepatan 3000 rpm dalam waktu 30 detik.
Setelah itu, dikeringkan selama 60 detik. Pengulangan penetesan dilakukan sebanyak
tiga kali untuk mendapatkan lapisan berkala, dan dengan harapan mendapatkan struktur
kristal yang periodik.
3.3.1.4. Proses annealing
Proses annealing pada suhu yang berbeda akan menghasilkan karakterisasi film
yang berbeda dalam hal struktur kristal, ketebalan, dan ukuran butir.
17
Proses annealin
g pada suhu tetap dalam variasi waktu yang berbeda diharapkan akan
menghasilkan karakteristik film yang berbeda dalam hal struktur kristal. Substrat Si 100
tipe-p yang telah ditumbuhi lapisan akan dilakukan proses annealing dengan variasi
waktu penahanan 8 jam, 15 jam, 22 jam, dan 29 jam pada suhu tetap 850
C. Proses annealing
ini dilakukan dengan laju kenaikan suhu 1,67
Cmenit dari suhu kamar sampai 850
C. Gambar 3.1 pada halaman berikut menunjukkan skema annealing.
16
3.3.1.5. Pemasangan kontak
Setelah dilakukan proses annealing, proses
selanjutnya adalah
persiapan pembuatan kontak yang meliputi proses
