Pengembangan Material Ferroelektrik Free Lead untuk Aplikasi Memori.
(B. MIPA Sains)
Pengembangan Material Ferroelektrik Free Lead untuk Aplikasi Memori
Iriani, Yofentina; Ramelan, Ari Handono; Variani, Viska Inda
Program Pascasarjana UNS, Penelitian, BOPTN UNS, Hibah Pascasarjana, 2012
Obyek yang dikaji dalam penelitian ini adalah fenomena karakteristik lapisan tipis Barium Zirconium
Titanat yang dimodifikasi dengan Strontium (Ba 1-ySryZrxTi1-xO3 atau BSZT) dan lapisan tipis Barium
Strontium Titanat yang dimodifikasi dengan Zr (Ba 1-xSrxTi1-yZryO3 atau BSTZ) yang menghasilkan polarisasi
remanen tinggi dan medan koersif yang rendah, yang merupakan parameter penting untuk aplikasi
memori sehingga bisa digunakan untuk aplikasi memori. Barium Zirconium Titanat (Ba Zr xTi1-xO3 atau BTZ)
dan Barium Strontium Titanat (Ba xSr1-xTiO3 atau BST) merupakan bahan ferroelektrik yang mempunyai
konstanta dielektrik tinggi. Kedua material tersebut merupakan modifikasi dari material ferroelektrik
dasar yang mempunyai struktur perovskite ABO3 yaitu Barium Titanat atau BaTiO 3 (BT). Besar y dalam
Ba1-ySryZrxTi1-xO3 dan besar x dalam Ba1-xSrxTi1-yZryO3 yang merupakan konsentrasi unsur (mol) dapat
menentukan suhu Curie (Tc) dari kedua bahan.
Pada penelitian tahun pertama telah dibuat lapisan tipis Barium Zirconium Titanat yang dimodifikasi
dengan Strontium (Ba1-ySryZrxTi1-xO3 atau BSZT) dengan variasi jumlah mol (x atau y) pada masing-masing
material serta modifikasi penambahan doping Sr untuk aplikasi memori sebagai material ferroelektrik
yang free lead. Lapisan tipis BSZT dengan metode sol gel atau metode CSD (Chemical Soluton Deposition)
dan disiapkan dengan spin coating. Karakterisasi dilakukan pada lapisan tipis BZT dan BZT yang didoping
Sr meliputi struktur kristal, komposisi, struktur mikro, ketebalan, serta sifat listrik dalam hal ini
pembentukan kurva histerisis yang merupakan karakter material ferroelektrik. Selanjutnya dilakukan
variasi persen massa dopan Sr pada BZT untuk semua perbandingan Zr dan Ti.
Pada tahun pertama telah dilakukan penumbuhan lapisan tipis BZT dan pendopingan atau modifikasi Sr
pada BZT (Ba1-ySryZrxTi1-xO3) dengan memvariasi jumlah mol (x) dan modifikasi jumlah mol y (variasi
persen mol doping Sr). Penumbuhan lapisan tipis BZT dengan variasi perbandingan Zr dan Ti serta doping
Sr telah berhasil ditumbuhkan di atas substrat Pt/Si terbukti dengan karakterisasi XRD yang dilakukan.
Doping Sr telah masuk dalam senyawa BZT setalah dilakukan penghalusan menggunakan analisa Rietveld
dengan program GSAS. Lapisan tipis BZT dan BZT yang didoping mempunyai struktur Kristal tetragonal.
Penambahan doping Sr mempengaruhi parameter kisi, makin besar doping Sr yang diberikan makin kecil
parameter kisi yang didapatkan. Penambahan doping Sr pada BZT mempengaruhi morfologi lapisan tipis.
Ketebalan lapisan tipis yang didapatkan tidak dipengaruhi oleh penambahan doping Sr. Lapisan tipis BZT
dan BZT yang didapatkan merupakan material ferroelektrik, hal ini dibuktikan dari kurva histerisis yang
didapatkan. Penambahan doping Sr pada lapisan tipis BZT didapatkan hasil yang terbaik dengan melihat
polarisasi remanen dan medan koersif adalah lapisan tipis Ba 0, 99Sr0, 01Zr0, 15Ti0, 85O3 yaitu lapisan tipis
BaZr0, 15Ti0, 85O3 yang didoping Sr 1%.
Pada tahun pertama telah didapatkan satu paper yang telah dipresentasikan, dua paper akan
dipresentasikan bulan Desember 2012 di Universitas Negri Semarang dan diterbitkan dalam jurnal
nasional ber ISSN serta satu manuscript yang akan di submit ke jurnal internasional.
Target tahun kedua adalah diperolehnya lapisan tipis BST dan pendopingan atau modifikasi Zr pada BST
(Ba1-xSrxZryTi1-yO3) dengan memvariasi jumlah mol (x) dan modifikasi jumlah mol y, yang terkait dengan
struktur kristal, struktur mikro dan sifat listrik. Dua tulisan ilmiah diharapkan dapat dihasilkan pada tahun
kedua, 1 jurnal internasional (submitted) dan 1 jurnal nasional.
Pengembangan Material Ferroelektrik Free Lead untuk Aplikasi Memori
Iriani, Yofentina; Ramelan, Ari Handono; Variani, Viska Inda
Program Pascasarjana UNS, Penelitian, BOPTN UNS, Hibah Pascasarjana, 2012
Obyek yang dikaji dalam penelitian ini adalah fenomena karakteristik lapisan tipis Barium Zirconium
Titanat yang dimodifikasi dengan Strontium (Ba 1-ySryZrxTi1-xO3 atau BSZT) dan lapisan tipis Barium
Strontium Titanat yang dimodifikasi dengan Zr (Ba 1-xSrxTi1-yZryO3 atau BSTZ) yang menghasilkan polarisasi
remanen tinggi dan medan koersif yang rendah, yang merupakan parameter penting untuk aplikasi
memori sehingga bisa digunakan untuk aplikasi memori. Barium Zirconium Titanat (Ba Zr xTi1-xO3 atau BTZ)
dan Barium Strontium Titanat (Ba xSr1-xTiO3 atau BST) merupakan bahan ferroelektrik yang mempunyai
konstanta dielektrik tinggi. Kedua material tersebut merupakan modifikasi dari material ferroelektrik
dasar yang mempunyai struktur perovskite ABO3 yaitu Barium Titanat atau BaTiO 3 (BT). Besar y dalam
Ba1-ySryZrxTi1-xO3 dan besar x dalam Ba1-xSrxTi1-yZryO3 yang merupakan konsentrasi unsur (mol) dapat
menentukan suhu Curie (Tc) dari kedua bahan.
Pada penelitian tahun pertama telah dibuat lapisan tipis Barium Zirconium Titanat yang dimodifikasi
dengan Strontium (Ba1-ySryZrxTi1-xO3 atau BSZT) dengan variasi jumlah mol (x atau y) pada masing-masing
material serta modifikasi penambahan doping Sr untuk aplikasi memori sebagai material ferroelektrik
yang free lead. Lapisan tipis BSZT dengan metode sol gel atau metode CSD (Chemical Soluton Deposition)
dan disiapkan dengan spin coating. Karakterisasi dilakukan pada lapisan tipis BZT dan BZT yang didoping
Sr meliputi struktur kristal, komposisi, struktur mikro, ketebalan, serta sifat listrik dalam hal ini
pembentukan kurva histerisis yang merupakan karakter material ferroelektrik. Selanjutnya dilakukan
variasi persen massa dopan Sr pada BZT untuk semua perbandingan Zr dan Ti.
Pada tahun pertama telah dilakukan penumbuhan lapisan tipis BZT dan pendopingan atau modifikasi Sr
pada BZT (Ba1-ySryZrxTi1-xO3) dengan memvariasi jumlah mol (x) dan modifikasi jumlah mol y (variasi
persen mol doping Sr). Penumbuhan lapisan tipis BZT dengan variasi perbandingan Zr dan Ti serta doping
Sr telah berhasil ditumbuhkan di atas substrat Pt/Si terbukti dengan karakterisasi XRD yang dilakukan.
Doping Sr telah masuk dalam senyawa BZT setalah dilakukan penghalusan menggunakan analisa Rietveld
dengan program GSAS. Lapisan tipis BZT dan BZT yang didoping mempunyai struktur Kristal tetragonal.
Penambahan doping Sr mempengaruhi parameter kisi, makin besar doping Sr yang diberikan makin kecil
parameter kisi yang didapatkan. Penambahan doping Sr pada BZT mempengaruhi morfologi lapisan tipis.
Ketebalan lapisan tipis yang didapatkan tidak dipengaruhi oleh penambahan doping Sr. Lapisan tipis BZT
dan BZT yang didapatkan merupakan material ferroelektrik, hal ini dibuktikan dari kurva histerisis yang
didapatkan. Penambahan doping Sr pada lapisan tipis BZT didapatkan hasil yang terbaik dengan melihat
polarisasi remanen dan medan koersif adalah lapisan tipis Ba 0, 99Sr0, 01Zr0, 15Ti0, 85O3 yaitu lapisan tipis
BaZr0, 15Ti0, 85O3 yang didoping Sr 1%.
Pada tahun pertama telah didapatkan satu paper yang telah dipresentasikan, dua paper akan
dipresentasikan bulan Desember 2012 di Universitas Negri Semarang dan diterbitkan dalam jurnal
nasional ber ISSN serta satu manuscript yang akan di submit ke jurnal internasional.
Target tahun kedua adalah diperolehnya lapisan tipis BST dan pendopingan atau modifikasi Zr pada BST
(Ba1-xSrxZryTi1-yO3) dengan memvariasi jumlah mol (x) dan modifikasi jumlah mol y, yang terkait dengan
struktur kristal, struktur mikro dan sifat listrik. Dua tulisan ilmiah diharapkan dapat dihasilkan pada tahun
kedua, 1 jurnal internasional (submitted) dan 1 jurnal nasional.