Sulhadi, - and Siti Wahyuni, - and Sri Mulyani, - and Vivian Aida Carieta, - and Didik Aryanto, - and Sugianto, FMIPA Fisika and Putut Marwoto, - (2019) Fabrikasi Film Tips ZnO:Ga dengan Metode DC Magnetron Sputtering Pengaruh Plasma dan Suhu Annealing. Project Report. LPPM Unnes, Semarang.

PDF - Published Version Download (2MB)

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh daya plasma dan suhu annealing pada struktur dan sifat optik film tipis ZnO:Ga yang difabrikasi dengan metode dc magnetron sputtering. Film ditumbuhkan di atas substrat kaca corning pada tekanan gas argon 500 mtorr, dan suhu substrat 300 ˚C dengan kondisi; (1) lama penumbuhan 120 menit dengan daya plasma 30, 35 dan 37 watt untuk mengetahui pengaruh daya plasma struktur dan sifat optik film; (2) lama penumbuhan 60 menit dan daya plasma 30 watt dengan variasi suhu annealing 250, 350 dan 450˚C. Seluruh film dikarakterisasi struktur kristalnya dengan XRD dan struktur morfologinya dengan FESEM, sedangkan sifat optik dikarakterisasi dengan spektrofotometer UV-Vis. Seluruh film yang ditumbuhkan dengan variasi daya plasma menunjukkan struktur polikristal. Meskipun lemah, kehadiran puncak (002) pada sampel film tipis ZnO:Ga yang dideposisikan pada daya plasma 30 watt memperlihatkan terbentuknya struktur heksagonal wurtzite dalam arah sumbu-c yang tegak lurus pada substrat, dengan struktur morfologi yang lebih rata dan rapat dibandingkan dengan film yang ditumbuhkan pada daya plasma 35 dan 37 watt. Film ZnO:Ga yang ditumbuhkan dengan variasi daya plasma 30, 35 dan 37 watt masing-masing memiliki transmitansi sebesar 80, 68 dan 86% dengan band gap sebesar 3,89, 3,86, dan 3,92 eV. Selanjutnya, film yang diberi perlakuan annealing pada suhu 250, 350 dan 450˚C juga menunjukkan struktur polikristal. Namun demikian, film telah mengalami rekristalisasi dengan puncak (002) yang dominan. Intensitas puncak (002) tertinggi dengan FWHM terkecil diperoleh pada film dengan annealing pada suhu 250˚C. Film tipis ZnO:Ga dengan annealing pada suhu 250˚C cenderung mempunyai permukaan yang relatif kurang rata dibandingkan dengan film yang diberi perlakuan annealing pada suhu 350 dan 450˚C. Transmitansi tertinggi ~88% diperoleh pada film ZnO:Ga dengan suhu annealing 450˚C. Band gap pada suhu annealing 250 ̊C, 350 ̊C dan 450 ̊C diperoleh masing-masing secara berturut-turut 3,12 eV, 3,69 eV dan 3,94 eV.

Actions (login required)

View Item