Karakteristik Laser Nd:Yag Q-Smart 850 Dan Aplikasi Pld
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi instrumentasi saat ini mengalami perkembangan yang
sangat cepat dan tidak asing untuk diterima oleh masyarakat. Salah satunya adalah
teknologi Laser yang mampu mengatasi masalah – masalah rumit dalam kemajuan
teknologi pada zaman ini.
Laser juga menjadi satu alternative dari kebutuhan penting dari ilmu
pengetahuan yang berkeinginan untuk mengamati fenomena atom dalam orde 10-14
atau 10-15 dan dimanfaatkan untuk menciptakan partikel-partikel dengan ukuran yang
sangat kecil mulai dari 2 nm hingga 20 nm.
Laser Nd-YAG merupakan sa1ah satu jenis laser zat padat yang disukai, sangat
populer dan digunakan sengat luas daIam berbagai bidang karena kelebihannya. Laser
yang menggunakan kristal Nd-YAG sebagai medium Iasing-nya ini, memiliki
koherensi yang baik dan spektrum berkas luaran yang sempit, sehingga dapat
diproduksi dengan daya yaug sangat bervariasi.
Dalam aplikasinya Laser Nd-YAG memiliki fungsi dengan pengembangan –
pengembangan tekniknya yang bermacam – macam yaitu LIBD (laser inducedi
breakdown detection), spectroscopy, dan pelapisan. Salah satunya adalah teknik untuk
perlakuan permukaan material yaitu teknologi pelapisan yang menghasilkan kualitas
lapisan tipis yang baik (homogen, daya lekat tinggi, presisi), waktu singkat,
reproducibility tinggi dan biaya rendah. Setiap jenis laser mempunyai panjang
gelombang, energi porfil berkas yang berbeda dimana masing-masing memiliki
kelebihan dan kekurangan dalam aplikasinya. (Suliyanyi, Maria. 2010)
Pada penelitian penulis akan
mempelajari dan menjelaskan instrumentasi
system laser Nd-YAG Q-smart 850 sampai harmonic ke dua dan karakterisasinya serta
salah satu aplikasinya dalam pembuatan lapisan tipis dengan metode pulse laser
deposition (PLD).
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan diselesaikan dari latar belakang diatas, maka penulis
merumuskan masalah karakteristik laser Nd-YAG Q-smart 850 dapat diketahui
dengan
mendapatkan
spektrum
panjang
gelombang
dengan
menggunakan
spectrometer HR 2000, bentuk profil berkas sinar laser Nd-YAG menggunakan laser
beam profiler dan pengukuran energy laser Nd-YAG menggunakan MaxBlack
EnergyMax Sensor.
Dan sebagai aplikasi dari laser pulsa Nd:YAG Q-smart 850 salah satunya ialah
pelapisan film tipis teknik PLD (pulse laser deposition) penulis melakukan penelitian
menggunakan Alumina sebagai substrat pada plat Al dan Silicon wafer.
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah-masalah yang ada maka pada Tugas Akhir ini penulis
membatasi ruang lingkup masalah sebagai berikut:
1. Laser Nd-YAG yang digunakan adalah laser Nd-YAG Q-Switch 850 merk
Quantel dengan panjang gelombang 532 nm dan 1064 nm.
2. Mengkarakteristik
Laser
Nd
–
YAG
dengan
mengukur
panjang
gelombang,besar energy dan Beam Profile.
3. Aplikasi Laser Nd-YAG q-smart untuk pelapisan Alumina dan Alumina Sr
pada AL sheet dan Silicon wafer.
4. Penganalisaan dengan menggunakan camera CCD, dan SEM
5. Program yang digunakan adalah Spiricon Beam Profile dan Ocean Optic.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui bagaimana karakteristik sinar laser Nd:-YAG Q-Smart 850 dengan
mengamati beam profiler dari laser pulsa Nd-YAG Q-Smart 850, spektrum
laser, dan mengukur besar energinya.
2. Mengetahui bagaimana pelapisan film tipis dengan teknik PLD menggunakan
2 panjang gelombang yang berbeda (532 nm dan 1064 nm).
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai dasar acuan penggunaan laser Nd-YAG salah satunya adalah laser NdYAG Q-smart 850 keluaran Quantel yang memiliki manfaat dalam fisika
instrumentasi dan bidang – bidang lainnya salah satunya adalah teknik
pelapisan film tipis.
2. Sebagai acuan karakteristik laser Nd-YAG Q-smart 850
3. Sebagai dasar bidang pulse laser deposition (PLD) dengan menggunakan laser
pulsa Nd-YAG q-smart 850.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian diawali dengan studi literature yakni mencari materi dalam buku dan ebook tentang pengetahuan laser. Metode yang dilaksanakan pada penelitian ini adalah
metode eksperimen.
1.7 Sistematika Penulisan
Untuk mengetahui uraian singkat yang memuat gambaran singkat secara
keseluruhan isi masing-masing bab, maka dibuat sistematika penulisan sebagai berikut
:
BAB I
:
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan gambaran umum tentang penulisan skripsi ini
seperti hal – hal yang melatarbelakangi penulisan skripsi
ini,rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, dan
sistematika penulisan.
BAB II
:
DASAR TEORI
Bab ini berisikan tentang definisi – definisi dan teori – teori
yang berkaitan dengan skripsi ini yang di ambil dari beberapa
sumber, baik dari buku referensi, jurnal – jurnal dan dari
internet.
BAB II
:
METODOLOGI PENELITIAN
Bab bagian ini akan dibahas rincian metode penelitian
karakterisasi laser, diagram blog, dan flow chart.
BAB IV
:
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini akan dibahas tentang hasil analisa karakteristik dari
laser pulsa Nd-YAG Q-Smart 850 dan hasil pelapisan PLD
(pulse laser deposition), serta rangkaian dan system kerja alat.
BAB V
:
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi kesimpulan dari
pembahasan dan tujuan penelitian beserta sebagai acuan untuk
dikembangkan pada penelitian yang akan datang.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi instrumentasi saat ini mengalami perkembangan yang
sangat cepat dan tidak asing untuk diterima oleh masyarakat. Salah satunya adalah
teknologi Laser yang mampu mengatasi masalah – masalah rumit dalam kemajuan
teknologi pada zaman ini.
Laser juga menjadi satu alternative dari kebutuhan penting dari ilmu
pengetahuan yang berkeinginan untuk mengamati fenomena atom dalam orde 10-14
atau 10-15 dan dimanfaatkan untuk menciptakan partikel-partikel dengan ukuran yang
sangat kecil mulai dari 2 nm hingga 20 nm.
Laser Nd-YAG merupakan sa1ah satu jenis laser zat padat yang disukai, sangat
populer dan digunakan sengat luas daIam berbagai bidang karena kelebihannya. Laser
yang menggunakan kristal Nd-YAG sebagai medium Iasing-nya ini, memiliki
koherensi yang baik dan spektrum berkas luaran yang sempit, sehingga dapat
diproduksi dengan daya yaug sangat bervariasi.
Dalam aplikasinya Laser Nd-YAG memiliki fungsi dengan pengembangan –
pengembangan tekniknya yang bermacam – macam yaitu LIBD (laser inducedi
breakdown detection), spectroscopy, dan pelapisan. Salah satunya adalah teknik untuk
perlakuan permukaan material yaitu teknologi pelapisan yang menghasilkan kualitas
lapisan tipis yang baik (homogen, daya lekat tinggi, presisi), waktu singkat,
reproducibility tinggi dan biaya rendah. Setiap jenis laser mempunyai panjang
gelombang, energi porfil berkas yang berbeda dimana masing-masing memiliki
kelebihan dan kekurangan dalam aplikasinya. (Suliyanyi, Maria. 2010)
Pada penelitian penulis akan
mempelajari dan menjelaskan instrumentasi
system laser Nd-YAG Q-smart 850 sampai harmonic ke dua dan karakterisasinya serta
salah satu aplikasinya dalam pembuatan lapisan tipis dengan metode pulse laser
deposition (PLD).
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan diselesaikan dari latar belakang diatas, maka penulis
merumuskan masalah karakteristik laser Nd-YAG Q-smart 850 dapat diketahui
dengan
mendapatkan
spektrum
panjang
gelombang
dengan
menggunakan
spectrometer HR 2000, bentuk profil berkas sinar laser Nd-YAG menggunakan laser
beam profiler dan pengukuran energy laser Nd-YAG menggunakan MaxBlack
EnergyMax Sensor.
Dan sebagai aplikasi dari laser pulsa Nd:YAG Q-smart 850 salah satunya ialah
pelapisan film tipis teknik PLD (pulse laser deposition) penulis melakukan penelitian
menggunakan Alumina sebagai substrat pada plat Al dan Silicon wafer.
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah-masalah yang ada maka pada Tugas Akhir ini penulis
membatasi ruang lingkup masalah sebagai berikut:
1. Laser Nd-YAG yang digunakan adalah laser Nd-YAG Q-Switch 850 merk
Quantel dengan panjang gelombang 532 nm dan 1064 nm.
2. Mengkarakteristik
Laser
Nd
–
YAG
dengan
mengukur
panjang
gelombang,besar energy dan Beam Profile.
3. Aplikasi Laser Nd-YAG q-smart untuk pelapisan Alumina dan Alumina Sr
pada AL sheet dan Silicon wafer.
4. Penganalisaan dengan menggunakan camera CCD, dan SEM
5. Program yang digunakan adalah Spiricon Beam Profile dan Ocean Optic.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui bagaimana karakteristik sinar laser Nd:-YAG Q-Smart 850 dengan
mengamati beam profiler dari laser pulsa Nd-YAG Q-Smart 850, spektrum
laser, dan mengukur besar energinya.
2. Mengetahui bagaimana pelapisan film tipis dengan teknik PLD menggunakan
2 panjang gelombang yang berbeda (532 nm dan 1064 nm).
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai dasar acuan penggunaan laser Nd-YAG salah satunya adalah laser NdYAG Q-smart 850 keluaran Quantel yang memiliki manfaat dalam fisika
instrumentasi dan bidang – bidang lainnya salah satunya adalah teknik
pelapisan film tipis.
2. Sebagai acuan karakteristik laser Nd-YAG Q-smart 850
3. Sebagai dasar bidang pulse laser deposition (PLD) dengan menggunakan laser
pulsa Nd-YAG q-smart 850.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian diawali dengan studi literature yakni mencari materi dalam buku dan ebook tentang pengetahuan laser. Metode yang dilaksanakan pada penelitian ini adalah
metode eksperimen.
1.7 Sistematika Penulisan
Untuk mengetahui uraian singkat yang memuat gambaran singkat secara
keseluruhan isi masing-masing bab, maka dibuat sistematika penulisan sebagai berikut
:
BAB I
:
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan gambaran umum tentang penulisan skripsi ini
seperti hal – hal yang melatarbelakangi penulisan skripsi
ini,rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, dan
sistematika penulisan.
BAB II
:
DASAR TEORI
Bab ini berisikan tentang definisi – definisi dan teori – teori
yang berkaitan dengan skripsi ini yang di ambil dari beberapa
sumber, baik dari buku referensi, jurnal – jurnal dan dari
internet.
BAB II
:
METODOLOGI PENELITIAN
Bab bagian ini akan dibahas rincian metode penelitian
karakterisasi laser, diagram blog, dan flow chart.
BAB IV
:
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini akan dibahas tentang hasil analisa karakteristik dari
laser pulsa Nd-YAG Q-Smart 850 dan hasil pelapisan PLD
(pulse laser deposition), serta rangkaian dan system kerja alat.
BAB V
:
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi kesimpulan dari
pembahasan dan tujuan penelitian beserta sebagai acuan untuk
dikembangkan pada penelitian yang akan datang.