STUDI TENTANG PENGARUH JARAK (SPACER) TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn ) HASIL PREPARASI TEKNIK EVAPORASI VAKUM

dokumen-dokumen yang mirip
PREPARASI DAN KARAKTERISASI PADUAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,6 Te 0,4 ) DENGAN METODE BRIDGMAN MELALUI VARIASI WAKTU PEMANASAN

STRUKTUR DAN KOMPOSISI KIMIA LAPIS TIPIS BAHAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,2 S 0.8 ) HASIL PREPARASI TEKNIK VAKUM EVAPORASI UNTUK APLIKASI SEL SURYA

PENGARUH SUHU SUBSTRAT TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn(Se 0,4 Te 0,6 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM

STRUKTUR DAN KOMPOSISI KIMIA LAPISAN TIPIS Sn(So,4Te0,6) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM

PENGARUH VARIASI MASSA BAHAN TERHADAP KUALITAS KRISTAL SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,2 Te 0,8 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN

PENGARUH WAKTU ALUR PEMANASANTERHADAP KUALITAS KRISTAL Sn(S 0,4 Te 0,6 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN

Widyanuklida, Vol. 15 No. 1, November 2015: ISSN

Oleh: Wahyu Lestari, Ariswan

THE EFFECT OF THE HEATING SEQUENCE OF THE CRYSTAL QUALITY Sn(S0,5Te0,5) PREPARATION RESULTS BY BRIDGMAN TECHNIQUE

PENGARUH ALUR SUHU TERHADAP KUALITAS KRISTAL Sn(Se 0,8 Te 0,2 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN UNTUK APLIKASI SEL SURYA

Oleh: Tyas Puspitaningrum, Tjipto Sujitno, dan Ariswan

STRUCTURE AND CHEMICAL COMPOTITION OF SEMICONDUCTOR MATEERIAL Sn(S 0,8 Te 0,2 ) THIN FILM PREPARATION RESULT BY VACUM EVAPORATION TECNIQUES

STUDI TENTANG PENGARUH JARAK (SPACER) TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM SKRIPSI

PENGARUH ATOM SULFUR PADA PARAMETER KISI KRISTAL MATERIAL SEL SURYA Cd(Se 1-x,S x ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN

PENGARUH ALUR PEMANASAN TERHADAP KARAKTER BAHAN SEMIKONDUKTOR Pb(Se 0,6 Te 0,4 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN SKRIPSI

PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

LAPORAN PENELITIAN FUNDAMENTAL

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia merupakan negara berkembang yang berada dikawasan Asia

BAB I PENDAHULUAN. Pada saat ini dunia elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat, hal ini


BAB I PENDAHULUAN. kita terima bahwa pemakaian energi berbahan dasar dari fosil telah menjadi salah

BAB I PENDAHULUAN. energi listrik. Pemanfaatan energi listrik terus berkembang tidak hanya berfokus

Ariswan. Kata kunci : fotovoltaik, Heksagonal, sel surya

SIFAT-SIFAT OPTIK DAN LISTRIK BAHAN SEMIKONDUKTOR SnS LAPISAN TIPIS HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK VAKUM EVAPORASI UNTUK APLIKASI SEL SURYA ABSTRAK

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : Bridgman. Bahan-bahan yang digunakan adalah Pb, Se, dan Te kemudian

PENUMBUHAN FILM TIPIS SEMIKONDUKTOR

STUDI PENGARUH SUHU SUBSTRAT TERHADAP SIFAT LISTRIK DAN OPTIK BAHAN SEMIKONDUKTOR LAPISAN TIPIS SnSe HASIL PREPARASI TEKNIK VAKUM EVAPORASI

PENGARUH VARIASI SPACER TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn(Se 0,6 Te 0,4 ) DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM SKRIPSI

PREPARASI DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM UNTUK APLIKASI SEL SURYA HALAMAN JUDUL SKRIPSI

Dr. Ariswan Dosen Jurdik.Fisika FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat mempengaruhi peradaban

BAB I PENDAHULUAN. pembuatan piranti optoelektronika yang berkualitas tinggi.

SYNTHESIS THIN LAYER ZnO-TiO 2 PHOTOCATALYSTS SOL GEL METHOD USING THE PEG (Polyethylene Glycol) AS SOLVENTS SCIENTIFIC ARTICLE

PENGARUH VARIASI MASSA BAHAN TERHADAP KUALITAS KRISTAL SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,2 Te 0,8 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK BRIDGMAN SKRIPSI

PREPARASI DAN KARAKTERISASI LAPISAN TIPIS Sn(S 0,5 Te 0,5 ) DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM SKRIPSI

BAB III EKSPERIMEN & KARAKTERISASI

BAB I PENDAHULUAN. Komponen elektronika seperti diode, transistor dan sebuah IC. semikonduktor. Pada zaman sekarang perkembangan piranti elektronika

STUDI TENTANG PENGARUH SUHU SUBSTRAT TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn(Se 0,4 Te 0,6 ) HASIL PREPARASI DENGAN TEKNIK EVAPORASI VAKUM SKRIPSI

SKRIPSI. Disusun oleh : DESI INDAH ANJARKUSUMA NIM PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen yang dilakukan di

PENGARUH VARIASI TEKNIK PREPARASI PADA KOMPOSISI KIMIA DAN MORFOLOGI PERMUKAAN BAHAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,5 Te 0,5 ) SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi yang semakin maju dalam beberapa dekade ini

BAB I PENDAHULUAN. Sel surya merupakan alat yang dapat mengkonversi energi matahari menjadi

STRUKTUR KRISTAL DAN KOMPOSISI KIMIA SEMIKONDUKTOR CD(SE0,6TE0,4) HASIL PREPARASI DENGAN METODE BRIDGMAN

Pengaruh Jumlah Mol Zinc Asetat Dyhidrate Terhadap Struktur Kristal Lapisan Tipis ZnO (0,01; 0,02 dan 0,03 mol)

SINTESIS LAPISAN TIPIS SEMIKONDUKTOR DENGAN BAHAN DASAR TEMBAGA (Cu) MENGGUNAKAN CHEMICAL BATH DEPOSITION

PREPARASI DAN KARAKTERISASI PADUAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,6 Te 0,4 ) DENGAN METODE BRIDGMAN MELALUI VARIASI LAMA WAKTU PEMANASAN SKRIPSI

FABRIKASI THIN FILM QUARTERNAIR CuGaSeTe DAN CuGa 0.5 In 0.5 Te 2 DENGAN EVAPORASI FLASH

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Penumbuhan Lapisan Tipis µc-si:h Tipe-P dengan Metode HW-PECVD untuk Aplikasi Sel Surya

PREPARASI LAPISAN TIPIS SAMBUNGAN p-n ZnO DAN CuInSe MENGGUNAKAN PENYANGGA LAPISAN CdS UNTUK APLIKASI SEL SURYA

Struktur kristal dan Morfologi film tipis GaN yang ditumbuhkan dengan metoda Hot-Wire Pulsed Laser Deposition

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Fisika Material, Jurusan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh waktu annealing terhadap diameter dan jarak antar butir

Struktur dan komposisi kimia bahan semikonduktor Cd(Se,S) masif hasil preparasi dengan metode Bridgman.

SKRIPSI. Disusun oleh: SITI KHOIRUNISA

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

Struktur dan komposisi kimia bahan semikonduktor Cd(Se,S) masif hasil preparasi dengan metode Bridgman.

PENENTUAN PARAMETER KISI KRISTAL HEXAGONAL BERDASARKAN POLA DIFRAKSI SINAR-X SECARA KOMPUTASI. M. Misnawati 1, Erwin 2, Salomo 3

I. PENDAHULUAN. Lapisan tipis adalah suatu lapisan yang sangat tipis terbuat dari bahan organik,

KARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR FEROELEKTRIK MATERIAL SrTiO 3 DENGAN MENGGUNAKAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM)

PENGARUH DAYA PLASMA PADA STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT OPTIK FILM TIPIS CdTe YANG DITUMBUHKAN DENGAN DC MAGNETRON SPUTTERING

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

Pengaruh Temperatur dan Waktu Putar Terhadap Sifat Optik Lapisan Tipis ZnO yang Dibuat dengan Metode Sol-Gel Spin Coating

PENGARUH KANDUNGAN SULFUR TERHADAP KONSTANTE KISI KRISTAL CuIn (S x,se 1-x ) 2

KAJIAN PENGARUH DOPING Fe PADA Ba 1-X Sr X TiO 3 TERHADAP STRUKTUR MIKRO, MORFOLOGI DAN SIFAT FERROELEKTRIK

PENGARUH SUHU SUBSTRAT TERHADAP SIFAT LISTRIK DAN OPTIK BAHAN SEMIKONDUKTOR LAPISAN TIPIS SnSe HASIL PREPARASI TEKNIK EVAPORASI HAMPA

Struktur dan sifat-sifat listrik bahan semikonduktor Cu(In (1-x),Ga x )Se 2 masif hasil preparasi dengan metode Bridgman.

Karakterisasi FTIR pada Studi Awal Penumbuhan CNT dengan Prekursor Nanokatalis Ag dengan Metode HWC-VHF-PECVD

III. METODE PENELITIAN. preparsai sampel dan pembakaran di furnace di Laboratorium Fisika Material

Efek Annealing Pada Penumbuhan Film Tipis Ferroelektrik PbZr 0,625 Ti 0,375 O 3 (PZT)

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode kompaksi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Struktur Kristal

Studi Optimasi Parameter Daya RF untuk Penumbuhan Lapisan Tipis Mikrokristal Silikon dengan Metode Hot Wire Cell PECVD

BAB III METODE PENELITIAN. Pelaksanaan penelitian ini pada dasarnya meliputi tiga tahapan proses

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

I. PENDAHULUAN. kimia yang dibantu oleh cahaya dan katalis. Beberapa langkah-langkah fotokatalis

PENGARUH PERLAKUAN SUHU PADA PEMBUATAN GREEN CARBON PAPER (GCP) TANPA PEREKAT MENGGUNAKAN KULIT PISANG LILIN

2 SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOSTRUKTUR ZnO

DEPOSISI LAPISAN TIPIS (CdS) TIPE-N DI ATAS LAPISAN TIPIS (CuInSe 2 ) TIPE-P SEBAGAI PENYANGGA UNTUK SEL SURYA CIS

TESIS. Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyarat Mencapai Derajat Magister Program Studi Ilmu Fisika. Oleh: YUNITA SUBARWANTI NIM S

Molekul, Vol. 5, No. 1, Mei 2010 : KARAKTERISTIK FILM TIPIS TiO 2 DOPING NIOBIUM

PENUMBUHAN LAPISAN TIPIS BARIUM FERRUM TITANAT (BFT) DENGAN METODE SOL GEL

PENGARUH ph, DAN WAKTU ELEKTRODEPOSISI TERHADAP EFISIENSI ELEKTRODEPOSISI ION PERAK(I) DALAM LIMBAH CAIR ELEKTROPLATING DENGAN AGEN PEREDUKSI ASETON

BAB 4 DATA DAN ANALISIS

PENGARUH SUHU SUBSTRAT DAN WAKTU DEPOSISI TERHADAP STRUKTUR MIKRO LAPISAN FeN PADA RODA GIGI

DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR ISTILAH DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG BAB I

Jurnal ILMU DASAR, Vol. 9 No. 1 Januari 2008 :

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

Pembuatan Sel Surya Film Tipis dengan DC Magnetron Sputtering

PENGARUH PENGOTOR Co PADA STRUKTUR DAN KONDUKTIVITAS FILM TIPIS TiO 2

The Effect of Pre-annealing Temperature on Structural Characteristics of ZnO Thin Films Deposited by Sol-Gel Method

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEMBRAN KERAMIK ZrSiO 4 -V 2 O 5 TESIS. ERFAN PRIYAMBODO NIM : Program Studi Kimia

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. perlakuan panas atau annealing pada lapisan sehingga terbentuk butiran-butiran

Studi Pengaruh Temperatur Penumbuhan terhadap Struktur Kristal dan Morfologi Film Tipis TiO 2 :Eu yang Ditumbuhkan dengan Metode MOCVD

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang Kebutuhan akan energi semakin berkembang seiring dengan

Pengaruh Rapat Arus dan Asam Borat terhadap Kualitas dan Morfologi Hasil Elektrodeposisi Kobal pada Substrat Tembaga

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

SINTESIS SUPERKONDUKTOR BSCCO DENGAN VARIASI Bi DAN Pb MELALUI METODE SOL GEL DAN ANALISIS POLA DIFRAKSI SINAR X MENGGUNAKAN METODE RIETVELD FULLPROF

Transkripsi:

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)385 STUDI TENTANG PENGARUH JARAK (SPACER) TERHADAP KUALITAS KRISTAL LAPISAN TIPIS Sn ) HASIL PREPARASI TEKNIK EVAPORASI VAKUM STUDY ABOUT THE EFFECT OF SPACER TO CRYSTAL QUALITY Sn ) THIN FILMS PREPARATION RESULTS BY VACUUM EVAPORATION TECHNIQUE Oleh : Wida Afosma, Ariswan w.wida234@gmail.com, ariswan@uny.ac.id Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jarak antara material sumber dengan substrat (spacer) terhadap kualitas kristal lapisan tipis, struktur kristal dan parameter kisi lapisan tipis, mengetahui morfologi permukaan dan kompoisi kimia lapisan tipis Sn ) yang terbentuk. Teknik yang digunakan dalam proses penumbuhan kristal pada pada penelitian ini adalah teknik Evaporasi Vakum. Penumbuhan lapisan tipis Sn ) dilakukan dengan variasi spacer. Untuk sampel 1 dengan spacer 10 cm, sampel 2 dengan spacer 15 cm dan sampel 3 dengan spacer 25 cm. Ketiga sampel lapisan tipis Sn ) ini dikarakterisasi menggunakan XRD (X-Ray Diffraction) untuk mengetahui struktur kristal dan parameter kisi, SEM (Scanning Electron Microscopy) untuk mengetahui morfologi permukaaan dan EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) untuk mengetahui komposisi kimia lapisan tipis Sn ).Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahawa lapisan tipis Sn memiliki struktur kristal kubik. Nilai parameter kisi sampel 1 adalah a = 6,34 Å, sampel 2 adalah a = 6,38 Å dan sampel 3 adalah a = 6,40 Å. Hasil XRD menunjukkan bahwa variasi spacer dapat mempengaruhi kualitas kristal lapisan tipis. Intensitas paling tinggi ditunjukkan pada sampel 1 dengan spacer 10 cm, intensitas sedang ditunjukkan pada sampel 2 dengan spacer 15 cm dan intensitas paling rendah ditunjukkan pada sampel 3 dengan spacer 25 cm. Intensitas yang tinggi menunjukkan keteraturan letak atom-atom dalam kristal semakin baik. Hasil karakterisasi SEM menununjukkan bahwa kristal lapisan tipis Sn ) terdiri atas grain berbentuk kubik dan memiliki permukaan yang homogen terlihat dari bentuk dan warna kristal yang seragam. Pada sampel 1, butiran (grain) sebagian besar berukuran 0,3 m dan pada sampel 2, butiran (grain) sebagian besar berukuran 0,2 m. Hasil karakteriasai EDS pada sampel 1 diperoleh perbandingan molaritas Sn : Se : Te adalah 1 : 0,29 : 0,58. Untuk sampel 2 diperoleh perbandingan molaritas Sn : Se : Te adalah 1 : 0,33 : 0,62. Kata kunci: lapisan tipis Sn ), evaporasi vakum, preparasi, spacer.

386 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Abstract This study aimed to determine the effectf variation the distance between the source and the substance (spacer) to crystal quality thin films, crystal structre and lattice parameter of thin films, to determine surface morphology and chemical composition of the Sn thin flms formed. The technique used in the crystal growing process was the Vacuum Evaporation technique. The growth of Sn thin flms was done by varying the spacer. For sample 1 at spacer 10 cm, sample 2 at spacer 15cm and sample 3 at spacer 25 cm. These Sn thin films were characterized by XRD (X-Ray Diffraction) to determine the crystal structure and lattice paremeter, SEM (Scanning Electron Microscopy) to determine surface morphology and EDS (Energy Dispersive Spectrometry) to determine chemical composition of Sn thin films.the reults of XRD characterization showed that Sn thin films were kubic crystal structure. Lattice parameter of sample 1 is a = 6,34 Å, sample 2 is a = 6,38 Å and sample 3 is a = 6,40 Å. The results of difractograms showed that spacer variation can be eeffect of crystal quality Sn ). The highest intensity showed in sample 1 with spacer 10 cm, the medium intensity showed in sample 2 with spacer 15 cm and the most low intensity showed in sample 3 with spacer 25 cm. the highest intensity which showed the regularity of atoms. The results of SEM characterization showed that the surface morphology of Sn thin films consisted of kubic grains and had homogeneous structure marked by the uniformity of shape and colour. In sample 1, the grains most of the measuring 0,3 m and sample 2, the grains most of the measuring 0,2 m. The results of EDS at sample 1 the molarity comparisons was Sn : Se : Te = 1 : 0,29 : 0,58. For the sample 2, the molarity comparisons was Sn : Se : Te = 1 : 0,33 : 0,62. Keywords: Sn thin films, vacuum evaporation, preparation, spacer..

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)387 PENDAHULUAN Teknologi pada era globalisasi saat ini berkembang sangat pesat. Bagi negara negara maju, teknologi merupakan suatu hal yang perlu diperhatikan. Hampir seluruh penduduk didunia ini menggunakan teknologi dalam memenuhi kebutuhan hidupnya sehari hari. Menurut Syamsul (2005), perkembangan teknologi dalam bidang elektronika yang semakin cepat telah memicu perkembangan bidang informasi secara global. Hal tersebut juga diperkuat dengan adanya beberapa penemuan, penelitian serta pengembangan bahan material semikonduktor lapisan tipis yang banyak digunakan sebagai material dasar dalam pembuatan piranti elektronika yang sesuai dengan aplikasinya. Pada penelitian ini, bahan material yang digunakan adalah bahan semikonduktor SnTe yang di doping dengan Sellenium (Se). Bahan Se dan Te memiliki kesamaan yaitu merupakan golongan VI A, sedangkan bahan Sn merupakan golongan IV A. Bahan paduan SnSe memiliki energy gap sebesar 1,92 ev pada suhu kamar dan cocok digunakan sebagai aplikasi sel surya (Solanki, dkk 2015). Sedangkan bahan paduan SnTe memliki energy gap sekitar 0,35 ev dan digunakan sebagai detektor inframerah. (Saini,2010). Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan adalah semikonduktor Sn ) untuk membuat lapisan tipis dengan perbandingan molaritas Sn : Se : Te adalah 1 : 0,2 : 0,8. Doping yang dilakukan yaitu doping Se pada semikonduktor SnTe. Diharapkan dapat terjadi penambahan energy gap dengan nilai antara 0,35eV sampai 1,92 ev, yang kemudian dapat digunakan untuk bahan optoelektronika (Saini, 2010; 1). Dalam teknologi fabrikasi lapisan tipis secara global dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu Physical Vapor Deposition (PVD) dan Chemical Vapor Deposition (CVD). Kelompok PVD meliputi Teknik Vakum Evaporasi, Sputtering dan Closed Space Vapor Transport (CSVT). Sedangkan kelompok CVD meliputi Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD) dan Photo Chemical Vapor Deposition (PCVD). (Milton Ohring, 2002: 96). Penelitian ini melakukan preparasi lapisan tipis dengan teknik evaporasi vakum yang merupakan kelompok dari Physical Vapor Deposition (PVD). Pada teknik ini, pemvakuman tabung dilakukan untuk memperbesar ruang bebas molekul gas untuk menjaga tidak terjadi proses oksidasi.

388 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Kelebihan dari metode ini yaitu hasil preparasi yang dihasilkan lebih baik dan merata pada permukaan substrat. Setelah lapisan tipis terbentuk, dilakukan karaterisasi menggunakan X-ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui struktur kirstal dan parameter kisi, SEM (Scanning electron Microscopy) digunakan untuk mengetahui morfologi bahan dan EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) digunakan untuk mengetahui komposisi kimia bahan Dari hasil karakterisasi tersebut, dapat diketahui pengaruh spacer terhadap kualitas kristal lapisan tipis yang terbentuk. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan September 2016 sampai dengan bulan April 2017 di Laboratorium Fisika Material UNY, Laboratorium Kimia Organik FMIPA UNY, dan Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT) Unit I Universitas Gadjah Mada. Langkah Penelitian Penelitian ini meliputi 2 tahap, yaitu tahap preparasi dan tahap karakterisasi. Tahap preparasi merupakan tahap penumbuhan lapisan tipis Sn(Se 0,2 Te 0,8 ) menggunakan teknik evaporasi vakum yang bekerja pada tekanan (10-5 ) mbar. Bahan divakumkan hingga mengalami evaporasi terbentuk lapisan tipis Sn(Se 0,2 Te 0,8 ). Parameter yang divariasi dalam penelitian ini adalah spacer (jarak material dengan substrat menggunakan penyangga). Variasi spacer yang dilakukan yaitu 10 cm, 15 cm dan 25 cm. Tahap karakterisasi lapisan tipis yang terbentuk menggunakan 3 metode yaitu XRD untuk mengetahui struktur kristal dan parameter kisi, SEM digunakan untuk mengetahui morfologi permukaan dan EDS digunakan untuk mengetahui komposisi kimia dari bahan lapisan tipis yang terbentuk. Teknik Analisis Data Hasil XRD berupa difraktogram. Kemudian dilakukan pencocokan data penelitian dengan data standar JCPDS (Joint Committe on Powder Diffraction Standard) sehingga diperoleh struktur kristal. Parameter kisi kristal lapisan tipis ditentukan dengan metode analitik. Hasil karakterisasi SEM berupa foto morfologi permukaan lapisan tipis. Dari foto tersebut dapat diamati bentuk dan ukuran butiranbutiran (grain) melalui berbagai perbesaran. Hasil dari karakterisasi EDS berupa spektrum yang menunjukkan hubungan

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)389 antara intensitas terhadap energi. Dari spektrum dapat diketahui kmposisi kimia dari bahan lapisan tipis yang terbentuk. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Karakterisasi Lapisan Tipis Sn(Se 0,2 Te 0,8 ) Dalam penelitian dihasilkan tiga sampel lapisan tipis Sn(Se 0,2 Te 0,8 ) hasil preparasi dengan teknik evaporasi vakum. Parameter yang divariasi yaitu spacer atau jarak antara sumber material dengan substrat. Karakterisasi dengan XRD (X-Ray Diffraction) digunakan untuk mengetahui struktur kristal dan parameter kisi lapisan tipis Sn ). Data yang dihasilkan dari karaktersasi XRD ketiga sampel lapisan tipis Sn ) berupa difraktogram, yaitu grafik antara intensitas (I) puncak spektrum dan sudut hamburan (2 ) yang ditunjukkan pada Gambar 1, 2, 3 dan 4. Pada Gambar 4 merupakan gabungan difraktogram lapisan tipis Sn ) dari sampel 1, sampel 2 dan sampel 3. Hal ini dilakukan untuk mempermudah dalam membandingkan ketiga sampel tersebut. Gambar 4 menunjukkan perbedaan intensitas dari ketiga sampel. Intensitas atau puncak pada difraktogram menunjukkan keteraturan atom-atom pada kristal lapisan tipis. Semakin tinggi nilai intensitas yang dihasilkan, maka semakin baik keteraturan atom-atom pada lapisan tipis. Berdasarkan Gambar 4 intensitas tertinggi ditunjukkan pada sampel 1 dengan spacer 10 cm, intensitas sedang ditunjukkan pada sampel 2 dengan spacer 15 cm dan intensitas terendah ditunjukkan pada sampel 3 dengan spacer 25 cm. Sehingga dapat diikatakan bahwa variasi nilai spacer berpengaruh terhadap kualitas lapisan tipis yang terbentuk mengacu dari hasil XRD. Maka dari ketiga sampel yang memiliki susunan atom lebih teratur adalah sampel 1 dengan spacer 10 cm, karena memiliki intensitas puncak yang paling tinggi. Data yang telah dihasilkan dari karaterisasi XRD kemudian dicocokkan dengan data standar JCPDS (Joint Commite on Powder Diffraction Standard) dari SnTe, karena komposisi Te yang lebih besar dari Se. Setelah dilakukan pencocokan data diperoleh informasi sampel lapisan tipis Sn ) memiliki struktur kristal kubik pusat badan.

390 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Gambar 1. Difraktogram lapisan tipis Sn ) sampel 1 dengan spacer 10 cm Gambar 4. Difraktogram lapisan tipis Sn ) sampel 1, sampel 2 dan sampel 3 Analisis Parameter Kisi Penentuan parameter kisi kristal lapisan tipis Sn ) dilakukan Gambar 2. Difaktogram lapisan tipis Sn ) sampel 2 dengan spacer 15 cm dengan metode perhitungan analitik. Data dari karakterisasi XRD dibandingkan dengan data JCPDS untuk mengetahui Indeks Miller (hkl) pada puncak-puncak difraksi yang terbentuk pada difraktogram. Data XRD lapisan Tipis Sn ) dengan data JCPDS SnTe disaijakan pada Tabel 1, 2 dan 3. Tabel 1. Perbandingan data XRD lapisan tipis Sn ) sampel 1 (spacer 10 cm) dengan data JCPDS SnTe. Gambar 3. Difraktogram lapisan tipis Sn ) sampel 3 dengan spacer 25 cm

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)391 Peak Sn ) 2 ( ) sampel 1 Tabel 2. Perbandingan data XRD lapisan tipis Sn ) sampel 2 (spacer 15 cm) dengan data JCPDS SnTe. Tabel 3. Perbandingan data XRD lapisan tipis Sn ) sampel 3 (spacer 25 cm) dengan data JCPDS SnTe. I Relatif 2 ( ) JCPDS Bahan Sn Te I Relatif hkl 1 27,947 100 28,309 100 200 2 40,20 72 40,415 50 220 3 50,23 29 50,019 16 222 4 66,70 28 66,227 16 420 5 73,88 23 73,526 8 422 Peak Sn ) 2 ( ) sampel 2 I Relatif 2 ( ) JCPDS Bahan Sn Te I Relatif hkl 1 28,129 100 28,309 100 200 2 40,33 128 40,415 50 220 3 50,183 41 50,019 16 222 4 58,84 14 58,477 10 400 5 66,58 29 66,227 16 420 Peak Sn ) 2 ( ) sampel 2 I Relatif 2 ( ) JCPDS Bahan Sn Te I Relatif hkl 1 27,84 100 28,309 100 200 Berdasarkan Tebel 1, 2 dan 3 diatas nilai hkl yang diperoleh dari JCPDS dapat digunakan untuk menentukan parameter kisi lapisan tipis Sn ). Metode yang digunakan untuk mementukan parameter kisi lapisan tipis Sn ) yaitu metode analititk menggunakan persamaan Bragg, sebagai berikut: 2 d sin = n (1) = (2) Dengan mensubstitusikan persamaan (2) ke persamaan (1) d = (3) = (4) Maka, = ( + + ), A = (5) = A ( + + ) (6) A = (7) a = (8) setelah dilakukan perhitungan secara analitik, diperoleh informasi parameter kisi lapisan tipis Sn ) pada Tabel 4.

392 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Tabel 4. Paramater kisi lapisan tipis Sn ) sampel 1, 2, dan 3 dengan data JCPDS pada Gambar 6 dengan perbesaran 15.000 kali dan 30.000 kali. Berdasarkan tabel 4 diatas, dapat diketahui bahwa nilai parameter kisi lapisan tipis Sn ) dari hasil analisis dan data JCPDS tidak jauh berbeda, sehingga dapat dikatakan bahwa variasi spacer tidak mempengaruhi parameter kisi dan struktur kristal lapisan tipis Sn ). Morfologi Permukaan Hasil SEM Karakterisasi hasil SEM yaitu berupa foto morfologi permukaan dari lapisan yang terbentuk. Untuk foto morfologi permukaan sampel 1 dengan spacer 10 cm disajikan pada gambar 5 dengan perbesaran 15.000 kali dan 30.000 kali. Gambar 6. Foto morfologi permukaan lapisan tipis Sn ) hasil SEM sampel 2 dengan perbesaran 30.000 kali. Berdasarkan foto yang dihasilkan dari karakterisai SEM pada Gambar 5 untuk sampel 1 dan Gambar 6 untuk sampel 2, dengan perbesaran 30.000 kali terlihat morfologi permukaan dari kedua sampel tersusun atas butiran-butiran (grain) yang berbentuk kotak-kotak hampir menyerupai kubus, hal ini sesuai dengan struktur kristal Gambar 5. Foto morfologi permukaan lapisan tipis Sn ) hasil SEM sampel 1 dengan perbesaran 30.000 kali. Untuk foto morfologi permukaan sampel 1 dengan spacer 15 cm disajikan Sampel Sn ) Parameter 1 2 3 JCPDS kisi (10cm) (15cm) (25cm) a (Å) 6,34 6,38 6,40 6,30 kubik, dimana nilai parameter kisinya sama, yaitu a=b=c. Selain itu juga terlihat morfologi permukaan dari kedua sampel yang seragam ditunjukkan dengan adanya keseragaman warna, ukuran dan bentuk dari

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)393 lapisan tipis tersebut. Untuk sampel 1, butiran (grain) sebagian besar berukuran sekitar 0,3 m dan untuk sampel 2, butiran (grain) sebagian besar berukuran sekitar 0,2 m. Gambar 7. Grafik antara Intensitas dengan Energi Hasil karakterisasi EDS Lapisan tipis Sn ) sampel 1. Komposisi Kimia Hasil EDS Karakterisasi EDS digunakan untuk mengetahui komposisi kimia lapisan tipis Sn ). Hasil karakterisasi dari EDS berupa spektrum yang menunjukkan hubungan antara energi dengan intensitas, yang menyatakan hasil spektrum energi sinar-x. Dari hasil spektrum tersebut dapat diketahui unsu-unsur yang terkandung dalam bahan dan dapat diketahui perbandingan persentase atom untuk masing-masing unsur penyusun bahan tersebut. Hasil karakterisasi EDS dari sampel 1 dan 2 disajikan pada Gambar 7 dan 8. Gambar 8. Grafik antara Intensitas dengan Energi Hasil karakterisasi EDS Lapisan tipis Sn ) sampel 2. Berdasarkan Gambar 7 dan 8, dapat diketahui bahwa preparasi lapisan tipis Sn ) sampel 1 dengan spacer 10 dan sampel 2 dengan spacer 15 cm samasama mengandung unsur Sn (Stannum), Se (Sellenium) dan Te (Tellurium). Untuk sampel 1 dengan spacer 10 cm, perbandingan persentase komposisi kimia unsur penyusunnya, yaitu unsur Sn = 52,98%, Se = 15,82% dan Te = 31,20%. Sedangkan untuk sampel 2 dengan spacer 15 cm, perbandingan persentase komposisi kimia unsur penyusunnya, yaitu Sn = 51,10%, Se = 16,87% dan Te = 32,03%. Untuk perbandingan molaritas unsur Sn, Se dan Te untuk sampel 1 dan sampel 2 dapat dilihat pada Tabel 5.

394 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Tabel 5. Perbandingan Molaritas Unsur Sn, Se dan Te lapisan tipis Sn ) sampel 1 dan sampel 2 hasil karakterisasi EDS dan Teori. Unsur Perbandi ngan Molaritas Sampel 1 Perbandi ngan Molaritas Sampel 2 Perbandi ngan Molaritas Teori Sn 1 1 1 Se 0,29 0,33 0,2 Te 0,58 0,62 0,8 Berdasarkan Tabel 5, dapat dilihat bahwa komposisi kimia lapisan tipis Sn ) untuk sampel 1 memiliki perbandingan molaritas dari masing-masing unsur Sn : Se : Te adalah 1 : 0,29 : 0,58. Untuk sampel 2 memiliki perbandingan molaritas Sn : Se : Te adalah 1 : 0,33 : 0,62. Sedangkan perbandingan molaritas menurut teori adalah Sn : Se : Te adalah 1 : 0,2 : 0,8. Dari hasil karakterisasi EDS, dapat diketahui bahwa terjadi perubahan komposisi kimia dari karakterisasi EDS dengan teori. Ketidaksesuaian itu dapat diindikasikan bahwa bahan tersebut mengalami non stoichiometry. Peristiwa non stoichiometry dapat terjadi ketika proses pemvakuman, saat bahan menguap dari crucible menuju substrat tidak menempel dengan sempurna. KESIMPULAN dan SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Proses penumbuhan lapisan tipis Sn ) hasil teknik evaporasi vakum dengan variasi spacer yang dikarakterisasi dengan XRD dapat mempengaruhi kualitas kristal lapisan tipis, yang ditunjukkan dengan adanya perbedaan intensitas yang diperoleh dari masing-masing variasi spacer. Intensitas paling tinggi ditunjukkan pada sampel 1 dengan spacer 10 cm, intensitas sedang ditunjukkan pada sampel 2 dengan spacer 15 cm dan intensitas paling rendah ditunjukkan pada sampel 3 dengan spacer 25 cm. Intensitas spektrum yang tinggi menunjukkan atom penyusun lapisan tipis memiliki keteraturan yang semakin baik. 2. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa variasi spacer hasil preparasi dengan teknik evaporasi vakum tidak mempengaruhi struktur kristal maupun parameter kisi lapisan tipis

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)395 Sn ), struktur kristal yang diperoleh adalah kubik dengan nilai parameter kisi sebagai berikut : a. Sampel 1 (spacer 10 cm), dengan nilai a = b = c = 6,34 Å. b. Sampel 2 (spacer 15 cm), dengan nilai a = b = c = 6,38 Å. c. Sampel 3 (spacer 25 cm), dengan nilai a = b = c = 6,40 Å. 3. Hasil dari karakterisasi SEM menunjukkan bahwa lapisan tipis Sn ) mempunyai morfologi permukaan yang tersusun atas grain (butiran-butiran) berbentuk kotak-kotak menyerupai kubik dan memiliki permukaan yang homogen terlihat dari bentuk dan warna yang seragam. Pada sampel 1, butiran (grain) sebagian besar berukuran sekitar 0,3 m dan pada sampel 2, butiran (grain) sebagian besar berukuran sekitar 0,2 m. 4. Hasil karakterisasi EDS menunjukkan sampel 1 dan sampel 2 sama-sama mengandung unsur Sn (Stannum), Se (Sellenium) dan Te (Tellurium). Untuk sampel 1 dengan spacer 10 cm, perbandingan persentase komposisi kimia unsur penyusunnya, yaitu unsur Sn = 52,98%, Se = 15,82% dan Te = 31,20%, dan perbandingan molaritasnya adalah Sn : Se : Te = 1 : 0,29 : 0,58. Untuk sampel 2 dengan spacer 15 cm, perbandingan persentase komposisi kimia unsur penyusunnya, yaitu Sn = 51,10%, Se = 16,87% dan Te = 32,03%, dan perbandingan molaritasnya adalah Sn : Se : Te = 1 : 0,33 : 0,62. Saran Adapun saran yang disamapikan adalah : 1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai bahan, seperti konduktivitas dan kelistrikan, agar diperoleh informasi yang lebih banyak tentang lapisan tipis Sn ). 2. Pemvakuman dilakukan sampai tekanan lebih rendah lagi untuk untuk mengurangi adanya oksidasi pada saat preparasi. DAFTAR PUSTAKA Ohring, Milton. (2012). Materials Science of Thin Films Deposition and Structure..ed. San Diego: Academic Press. Saini, R., Pallavi, Singh, M., Kumar, R., Jain, G., et.al. (2010). Structural and Electrical Characterization of Sinteres Sn Te Films. Jurnal. College

396 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017 Departement of Physics. Solanki, GK, Gosain K.d., N.N. and Patel Research Journal of Chemical Sciences,Vol 5(3). Syamsul, Darsikin, Iqbal, Jusman, Winata, Sukino, Barmawi. (2005). Penumbuhan Lapisan Tipis µc-si: H dengan Sistem Hot Wire PECVD untuk Aplikasi Divais Sel Surya. Jurnal Matematika dan Sains, Bandung: ITB

Studi tentang Pengaruh...(Wida Afosma)397

398 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor, Tahun 2017