SINTESIS FILM TIPIS BST DIDADAH NIOBIUM DAN TANTALUM SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR CAHAYA FARIDA HURIAWATI

SINTESIS FILM TIPIS BST DIDADAH NIOBIUM DAN TANTALUM SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR CAHAYA

FARIDA HURIAWATI

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sintesis Film Tipis BST Didadah Niobium dan Tantalum serta Aplikasinya sebagai Sensor Cahaya adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Juli 2009

Farida Huriawati NRP G751070111

i

ABSTRACT FARIDA HURIAWATI. Synthesis BST Thin Film doped by Niobium and Tantalum and It`s Application as Light Sensor. Under direction of IRZAMAN dan HUSIN ALATAS.

In this research thin films of Barium Strontium Titanate (BST) has been synthesis with different compositions Ba0,5Sr0,5TiO3 and Ba0,25Sr0,75TiO3 which doped by Nb2O5 (Niobium) and Ta2O5 (Tantalum) on Si (100) type-p substrate. Thin films were produced by chemical solution deposition technique (CSD) and spin coating technique with annealing temperature at 850oC, 900oC dan 950oC. Rotation velocity at 3000 rpm and time of rotation is 30 seconds. Characterization of Films is electric Characterization (I-V Characterization), optic Characterization (absorbance ana reflectance) and light sensor responsibility to light intensity. From the Characterizations were obtained BNST thin film with 5% doping and anneling temperature at 8500C as photodiode light sensor which applied in electronic circuit. This electronic circuit can be setted as otomatic onoff switch in light of street or park. Keywords : Thin Film, Ba0,5Sr0,5TiO3, Ba0,25Sr0,75TiO3, doping, Nb2O5 (Niobium), Ta2O5 (Tantalum), Si (100) type-p substrate, Chemichal Solution Deposition (CSD), spin coating, annealing temperature, absobance, reflectance, light intensity, photodiode light sensor

ABSTRAK FARIDA HURIAWATI. Sintesis Film Tipis BST Didadah Niobium dan Tantalum serta Aplikasinya sebagai Sensor Cahaya. Dibimbing oleh IRZAMAN dan HUSIN ALATAS. Pada penelitian ini telah disintesis film tipis Barium Strontium Titanate (BST) dengan komposisi Ba0,5Sr0,5TiO3 dan Ba0.25Sr0.75TiO3 yang didoping dengan dengan Nb2O5 (Niobium) dan Ta2O5 (Tantalum) di atas substrat Silikon tipe-p. film ini diproduksi dengan teknik chemical solution deposition (CSD) dan teknik spin coating dan suhu anneling pada 850oC, 900oC dan 950oC. kecepatan putar pada 3000 rpm dan waktu putar adalah 30 detik. Karakterisasi film adalah karakterisasi listrik (karakterisasi I-V) dan karakterisaswi optik (absorbansi dan reflektansi) dan uji respon sensor cahaya terhadap intensitas cahaya. Dari karakterisasi yang telah dilakukan diperoleh film tipis BNST dengan doping 5% dan suhu anneling 850oC sebagai sensor fotodioda yang diaplikasikan pada rangkaian elektronik. Rangkaian elektronik ini dapat diset sebagai saklar otomatis on-off pada lampu jalan atau taman. Kata kunci : Film tipis, Ba0,5Sr0,5TiO3, Ba0.25Sr0.75TiO3, doping, Nb2O5 (Niobium), Ta2O5 (Tantalum), substrat Silikon tipe-p, Chemichal Solution Deposition (CSD), spin coating, annealing, absorbansi, reflektansi, intensitas cahaya, sensor cahaya fotodioda.

ii

RINGKASAN FARIDA HURIAWATI. Sintesis Film Tipis BST Didadah Niobium dan Tantalum serta Aplikasinya sebagai Sensor Cahaya. Dibimbing oleh IRZAMAN dan HUSIN ALATAS. Akhir-akhir ini, terdapat peningkatan penggunaan ferroelektrik material yang diaplikasikan dalam berbagai hal diantaranya : sensor dengan detektornya menggunakan sifat pizzoelektrik, multilayer kapasitor dengan memanfaatkan nilai konstanta dielektrik yang tinggi, infra red detector yang memanfaatkan prinsip piroelektrik (Saha, 2000). Beberapa jenis meterial ferroelektrik yang sering dipergunakan antara lain : Barium Strontium Titanate (BST), Lead Zirconium Titanate (PZT), Strontium Titanate (STO). Barium Strontium Titanate (BST) thin film telah lama dipelajari sebagai salah satu material yang dapat diaplikasikan untuk Non Volatile Memory Device, Dynamic Random Access Memory (DRAM), voltage tunable device, Infra Red (IR) dan sensor kelembaban. Karakteristik sifat kelistrikan dan material (mikrostruktur) dari lapisan tipis BST banyak dipengaruhi oleh metode pembuatan film, jenis material doping, suhu annealing, dan ukuran grain (Tae Gon, 2006). Dalam proses pembuatan BST thin film, ada beberapa metode yang dipergunakan diantaranya Pulsed Laser Deposition (PLD), Metal Organic Solution Deposition (MOSD), Sol-Gel Process (Tae Gon, 2006) dan RF Magnetron Sputtering.Metode Chemical Solution Deposition (CSD) telah lama dikembangkan untuk penumbuhan perovskite thin film semenjak tahun 1980-an dan dipublikasikan oleh Fukashima et al (Schwartz, 1997). Ferroelektrik adalah material yang memiliki polarisasi listrik akibat medan listrik eksternal, polarisasi ini dapat dihilangkan oleh medan listrik eksternal yang arahnya berlawanan. Film tipis Barium stronsium titanat (BST) memiliki konstanta dielektrik tinggi, kebocoran arus rendah dan tahan terhadap tegangan breakdown yang tinggi pada temperatur Curie. Temperatur Curie pada barium titanat adalah 130oC dengan adanya doping stronsium temperatur Curie menurun menjadi suhu kamar. Film tipis BST telah difabrikasi dengan beberapa teknik seperti sputtering, laser ablation, dan sol-gel process (N. V. Giridharan et al, 2005). Fotodioda adalah semikonduktor sensor cahaya yang menghasilkan arus atau tegangan ketika sambungan semikonduktor p-n dikenai cahaya. Devices fotokonduktivitas dibuat dengan tujuan menghasilkan perubahan resistansi atau tegangan ketika disinari cahaya. Dengan demikian devices banyak digunakan sebagai ON-OFF devices, measuring devices, atau limited power sources (M. A. Omar,1993). Spin coating telah digunakan pada beberapa dekade untuk pembuatan film tipis. Prosesnya dengan mendeposisikan larutan di tengah-tengah substrat dan kemudian substrat diputar dengan kecepatan tinggi (biasanya 3000 rpm) selama 30 detik. Percepatan sentripetal akan menyebabkan larutan menyebar pada permukaan substrat dan terbentuklah film tipis. Ketebalan film tipis dan sifat lainnya bergantung pada sifat alami larutan (viskositas, laju pengeringan, persentase padatan, tegangan permukaan dan sebagainya) dan parameter yang dipilih pada proses spin coating. Faktor seperti kecepatan rotasi, percepatan dan

iii

keadaan gas lingkungan berkontribusi terhadap sifat lapisan film. Salah satu faktor terpenting dalam spin coating adalah kemampuan pengulangannya. Pada penellitian ini telah berhasil dilakukan sintesis film tipis BST, BNST dan BTST menggunakan metode Chemical Solution Deposition (CSD) dan spin coating pada suhu annealing 8500C, 9000C dan 9500C. Kemerataan lapisan, proses penyolderan dan kekuatan kontak sangat mempengaruhi karakteristik film tipis. Variasi kombinasi kontak pada film yang sama memberikan karakteristik yang berbeda. Penambahan doping pada film tipis BST memberikan karakteristik listrik dan optik yang lebih baik pada film tipis tersebut. Dari hasil karaktersasi yang dilakukan diperoleh bahwa film tipis BNST 5% dengan suhu annealling 8500C memberikan respon paling baik terhadap intensitas cahaya yang mengenainya, sehingga diaplikasikan sebagai sensor cahaya pada rangkaian elektronika saklar otomatis. Respon dari sensor cahaya pada rangkaian mulai pada intensitas 38 Lux dan sangat ekstrim pada intensitas 400 sampai 580 Lux. BST dan BST dengan penambahan doping dalam penelitian ini telah menunjukan sifat istimewanya yang peka terhadap cahaya atau sifat fotoelektrik, sehingga dapat diaplikasikan sebagai sensor cahaya fotodioda. Kata kunci : Film tipis, Ba0,5Sr0,5TiO3, Ba0.25Sr0.75TiO3, doping, Nb2O5 (Niobium), Ta2O5 (Tantalum), substrat Silikon tipe-p, Chemichal Solution Deposition (CSD), spin coating, annealing, absorbansi, reflektansi, intensitas cahaya, sensor cahaya fotodioda.

© Hak Cipta Milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pandidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

SINTESIS FILM TIPIS BST DIDADAH NIOBIUM DAN TANTALUM SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR CAHAYA

FARIDA HURIAWATI

Tesis sebagai salah satu syarat untuk memeperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biofisika

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

Halaman Pengesahan Judul Tesis Nama NRP

: Sintesis Film Tipis BST Didadah Niobium dan Tantalum serta Aplikasinya sebagai Sensor Cahaya : Farida Huriawati : G751070111

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Irzaman Ketua

Dr. Husin Alatas Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Biofisika

Dr.Akhiruddin Maddu

Tanggal Ujian: 24 Juli 2009

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Ir.Khairil A. Notodiputro, M.S

Tanggal Lulus:

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr

iv

KATA PENGANTAR

Assalamualikum Wr.Wb Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas segala rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Sintesa Film Tipis BST Didadah Niobium dan Tantalum serta Aplikasinya sebagai Sensor Cahaya. Penelitian ini sebagai salah satu syarat kelulusan program pascasarjana di Departemen Fisika Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis ucapkan terima kasih kepada kedua orang tua, kakak dan saudarasaudara penulis yang selalu memberikan doa, nasehat

dan semangat kepada

penulis. Kepada Bapak Dr. Irzaman sebagai ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Husin Alatas sebagai anggota komisi pembimbing yang selalu memberikan motivasi untuk segera menyelesaikan penelitian ini. Kepada Bapak Dr. Akhiruddin yang telah memberikan saran dan menyempatkan waktunya untuk berdiskusi mengenai penelitian ini. Kepada Ihsan, heri, teman material seperjuangan, teman satu

kontrakan, dan

rekan-rekan Biofisika yang telah

banyak membantu penulis selama ini. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat untuk kita semua. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk kemajuan dari aplikasi material yang dikembangkan ini. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan karunianya untuk kita semua. Amiin.

Bogor, Juli 2009

Penulis

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Ponorogo pada tanggal 21 Juli 1983 dari pasangan Bapak Kateni dan Ibu Darmini. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara. Penulis menempuh pendidikan di SD N Kepatihan 11 (1990 – 1996), SLTP N 1 Ponorogo (1996 – 1999), SMU N 1 Ponorogo (1999 – 2002) dan tahun 2002 penulis masuk ke Departemen Fisika Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan pendidikan sebagai mahasiswa Pascasarjana pada Program Studi Biofisika Institut Pertanian Bogor.

v

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penguasaan ilmu dasar dan teknologi film tipis sangat penting dalam pengembangan ilmu bahan pada masa mendatang. Penelitian bahan ferroelektrik saat ini diarahkan pada pengembangan device generasi baru sehubungan dengan sifatsifat yang dimilikinya. Akhir-akhir ini, terdapat peningkatan penggunaan ferroelektrik material yang diaplikasikan dalam berbagai hal diantaranya : sensor dengan detektornya menggunakan sifat piezoelektrik, multilayer kapasitor dengan memanfaatkan nilai konstanta dielektrik yang tinggi, infra red detector yang memanfaatkan prinsip piroelektrik (Saha, 2000). Beberapa jenis meterial ferroelektrik yang sering dipergunakan antara lain : Barium Strontium Titanate (BST), Lead Zirconium Titanate (PZT), Strontium Titanate (STO). Barium Strontium Titanate (BST) thin film telah lama dipelajari sebagai salah satu material yang dapat diaplikasikan untuk Non Volatile Memory Device, Dynamic Random Access Memory (DRAM), voltage tunable device, Infra Red (IR) dan sensor kelembaban. Karakteristik sifat kelistrikan dan material (mikrostruktur) dari lapisan tipis BST banyak dipengaruhi oleh metode pembuatan film, jenis material doping, suhu annealing, dan ukuran grain (Tae Gon, 2006). Dalam proses pembuatan BST thin film, ada beberapa metode yang dipergunakan diantaranya Pulsed Laser Deposition (PLD), Metal Organic Solution Deposition (MOSD), Sol-Gel Process (Tae Gon, 2006) dan RF Magnetron Sputtering. Metode Chemical Solution Deposition (CSD) telah lama dikembangkan untuk penumbuhan perovskite thin film semenjak tahun 1980-an dan dipublikasikan oleh Fukashima et al (Schwartz, 1997). HgCdTe atau MCT, mempunyai efisiensi kuantum yang tinggi, tetapi kerugiannya daerah operasi pada suhu Nitrogen (77 K). Sedangkan daerah operasi sensor (Ferroelektrik) pyroelektrik di sekitar suhu kamar selama di bawah suhu Currie (Tc = 4900C). Oleh karena itu dalam penelitian ini dipilih bahan pyroelektrik sebagai bahan sensor. Cara pembuatan bahan pyroelektrik ini lebih mudah dibandingkan dengan MCT. Walaupun bahan pyroelektrik ini mempunyai kelemahan-kelemahan seperti waktu responnya tidak secepat sensor fotovoltaik,

2

namun juga memiliki kelebihan seperti untuk proses pembuatannya tidak memerlukan pendinginan, berarti pembuatannya layak dilakukan di laboratorium kampus di Indonesia. Dalam penelitian ini film tipis BST, BNST dan BTST dibuat dengan metode chemical solution deposition (CSD) dan spin coating di atas substrat Si tipe-p. Dari film tipis BST, BNST dan BTST yang telah dihasilkan akan dikarakterisasi sifat listrik, optik, dan kepekaan setiap film tipis sebagai sensor cahaya dilakukan dengan menggunakan multimeter. Selanjutnya dari film tipis BST, BNST atau BTST yang terbaik (sensitivitasnya tinggi terhadap sumber cahaya) akan diaplikasikan pada rangkaian elektronik saklar otomatis sensor cahaya.

1.2 Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah membuat film tipis fotodioda pyroelektrik BST, BNST dan BTST menggunakan metode chemical solution deposition (CSD) dan spin coating serta penerapannnya sebagai sensor cahaya untuk spektrum cahaya tampak yang mudah dibuat, dapat diandalkan, biaya murah, dapat mengguanakan komponen-komponen yang ada di pasaran, mudah diinstalasi dan mudah dikembangkan. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk memperoleh wawasan yang lebih luas tentang teknologi lapisan tipis BST dan dari sensor cahaya yang telah dihasilkan dapat diaplikasikan pada berbagai rangkaian elektronik dengan karakteristik dari film tipis yang dihasilkan.

1.3 Perumusan Masalah Dalam penelitian ini bahan BST, BNST dan BTST dibuat dengan metode chemical solution deposition (CSD) yang mengoptimasi parameter penumbuhan lapisan tipis mencakup : kelarutan, kecepatan putar, suhu annealing, lama annealing, jenis pendadah dan persentase pendadah yang digunakan pada sintesis lapisan tipis BST, BNST dan BTST. Masalah penelitian ini difokuskan pada kajian teoritis dan eksperimen dari penerapan film tipis BST, BNST dan BTST sebagai saklar otomatis sensor cahaya

3

untuk spektrum cahaya tampak menggunakan metode CSD dan spin coating yang mencakup : •

Variasi pendadahan Tantalum pentoksida (Ta2O5) 2,5%, dan 5% (BTST) di atas substrat Si (100) tipe-p.

•

Variasi pendadahan Niobium pentoksida (Nb2O5) 2,5%, dan 5% (BNST) di atas substrat Si (100) tipe-p.

•

Tanpa pendadah (0%) di atas substrat Si (100) tipe-p (BST).

•

Variasi suhu annealing pada 8500C, 9000C dan 9500C. Dari film tipis BST, BNST dan BTST yang telah dihasilkan akan

dikarakterisasi sifat listriknya yaitu : kurva I-V. Untuk karakterisasi sifat optiknya digunakan serat optik sebagai sumber cahaya tampak yang telah dihubungkan dengan suatu program Oceanooptik untuk mengetahui kemampuan absorbansi dan reflektansi dari film tipis yang telah dihasilkan. Uji kepekaan setiap film tipis sebagai sensor cahaya dilakukan dengan menggunakan multimeter. Selanjutnya dari film tipis BST, BNST atau BTST yang terbaik (sensitivitasnya tinggi terhadap sumber cahaya tampak) akan diaplikasikan pada rangkaian elektronik saklar otomatis sensor cahaya. Dari film tipis yang telah diapikasikan sebagai sensor cahaya pada rangkaian elektronik saklar otomatis dapat diuji responnya terhadap intensitas cahaya yang mengenainya.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bahan Ferroelektrik Film tipis ferroelektrik banyak digunakan dalam aplikasi untuk piranti elektrooptik dan elektronik. Bahan pyroelektrik dan piezoelektrik merupakan sub kelompok dari bahan ferroelektrik. Bahan ferroelektrik (tercakup di dalamnya pyroelektrik) seperti LiTaO3, BaxSr1-xTiO3 dan turunannya (BaxSr1-xTiO3 didadah dengan Indium). Ferroelektrik adalah gejala terjadinya perubahan polarisasi listrik secara spontan pada material tanpa gangguan medan listrik dari luar. Ferroelektrifitas merupakan fenomena yang ditunjukkan oleh kristal dengan suatu polarisasi spontan dan efek histerisis yang berkaitan dengan perubahan dielektrik dalam menanggapi penerapan medan listrik. Sifat histeresis dan konstanta dielektrik yang tinggi dapat diterapkan pada sel memori Dynamic Random Acsess Memory (DRAM) dengan kapasitas penyimpanan melampaui 1 Gbit, pada lapisan dielektrik semikonduktor diharuskan ukuran sel direduksi besar-besaran, sehingga dianggap tidak praktis lagi, sifat piezoelektrik dapat digunakan sebagai mikroaktuator dan sensor, sifat pyroelektrik dapat diterapkan pada switch termal infra merah, sifat polaryzability dapat diterapkan sebagai Non Volatile Ferroelektrik Random Acsess Memory (NVFRAM) (Azizahwati, 2002). Sedangkan daerah operasi sensor ferreoelektrik (yang juga pyroelektrik) di sekitar suhu kamar selama di bawah suhu Curie (Tc = 4900C). Dalam penelitian ini dipilih bahan ferroelektrik (yang juga pyroelektrik) sebagai bahan untuk sensor cahaya dengan alasan cara pembuatan bahan ferroelektrik ini lebih mudah dan dapat dibuat dalam lingkungan yang tidak memerlukan pendinginan, berarti pembuatannya mudah dilakukan di laboratorium kampus Indonesia. Ferroelektrik menunjukkan bahwa kelompok material dielektrik yang dapat terpolarisasi listrik secara internal pada rentang temperatur tertentu. Polarisasi terjadi di dalam dielektrik sebagai akibat adanya medan listrik dari luar dan simetri pada struktur kristalografi di dalam sel satuan. Jika pada material ferroelektrik dikenakan

5

medan listrik, maka atom-atom tertentu mengalami pergeseran dan menimbulkan momen dipol listrik. Momen dipol ini yang menyebabkan polarisasi. Momen dipol per-satuan volume disebut sebagai polarisai dielektrik (J. Y. Seo, 2004). Kurva hubungan antara polarisasi listrik (P) dan kuat medan listrik (E) ditunjukkan pada Gambar 1. Ketika kuat medan listrik ditingkatkan maka polarisasi meningkat cepat (OA) hingga material akan mengalami kondisi saturasi (AB). Jika kuat medan diturunkan, polarisasinya tidak kembali lagi ke titik O, melainkan mengikuti garis BC. Ketika medan listrik tereduksi menjadi nol, material akan memiliki polarisasi remanan (Pr) (OC). Untuk menghapus nilai polarisasi dari material akan memiliki polarisasi dari material dapat dilakukan dengan menggunakan sejumlah medan listrik pada arah yang berlawanan (negatif). Harga dari medan listrik untuk mereduksi nilai polarisasi menjadi nol disebut medan koersif (Ec). Jika medan listrik kemudian dinaikkan kembali, maka material akan kembali mengalami saturasi, hanya saja bernilai negatif (EF). Putaran kurva akan lengkap jika medan listrik dinaikkan lagi dan pada akhirnya akan didapatkan kurva hubungan polarisasi (P) dengan medan koersif (Ec) yang ditunjukan loop histerisis (A. Marwan, 2007).

2.2 Bahan Barium Stronsium Titanat (BST) Barium Stronsium Titanat (BST) adalah film tipis yang berpotensi untuk DRAM dan NVRAM karena memiliki konstanta dielektrik tinggi, kebocoran arus rendah dan tahan terhadap tegangan breakdown yang tinggi pada temperatur Curie. Temperatur Curie pada Barium Titanat adalah 1300C dan dengan adanya doping Stronsium temperatur Curie menurun menjadi suhu kamar dan dapat digunakan pada device yang memerlukan temperatur kamar. Film tipis BST telah difabrikasi dengan beberapa teknik seperti sputtering, laser ablation dan sol-gel process (N. V. Giridharan et al, 2001). Kenaikan temperatur annealing akan menaikkan ukuran grain dalam kristal film tipis BST. Pada suhu annealing 7000C struktur BST yang teramati adalah struktur kubik dengan konstanta kisi a = 3,97 Å untuk 30% mol Stronsium. Konstanta dielektriknya diukur dari kurva C-V kira-kira 120 dengan faktor disipasi

6

0,0236. Kebocoran rapat arus dari film adalah 4x10-8 A/cm dari perhitungan I-V menggunakan device peralatan fabrikasi (N. V. Giridharan et al, 2001). Teknologi kapasitor BST multi-layer dengan kerapatan tinggi menawarkan keuntungan yang jelas untuk mendapatkan variasi modul dan paket elektronik. Kapasitor BST memiliki keuntungan yaitu memiliki range 0.5 pF sampai 500 nF, kapasitor bypass dan berbagai macam kapasitansi yang bisa dihubungkan dengan sebuah chip pasife singel film tipis. Chip kecil kapasitor multi fungsi bisa meningkatkan performa dan mereduksi ukuran Multi-chip module (MCM) dan Systems-in-Package (Si P), lihat Gambar 2. (Thomas et al, 2004)

Gambar 1 Kurva histerisis.

Gambar 2 Chip kapasitor BST.

Gambar 3 Struktur Ba0,5Sr0,5TiO3 (a) Polarisasi ke atas (b) Polarisasi kebawah

7

Berikut Persamaan reaksi Barium Stronsium Titanate (BST) : (x)Ba(CH3COO)2 bCO2

+ (1-X)Sr(CH3COO)2 + yTi(C12H23O4) +

zO2

→ aBa(X)Sr(1X)TiO3 +

+ cH2O

0,5Ba(CH3COO)2

+

0,5Sr(CH3COO)2 +

(2.1) Ti(C12H28O4) +

22O2

→ Ba0,5Sr0,5TiO3 +

17H2O + 16CO2

(2.2)

0.25Ba(CH3COO)2+0.75Sr(CH3COO)2+Ti(C12O4H28)+22O2→Ba0.25Sr0.75TiO3+

17H2O+16CO2

(2.3)

Film tipis BaxSr1-xTiO3 (BST) merupakan material ferroelektrik yang banyak digunakan sebagai FRAM karena memiliki konstanta dielektrik yang tinggi (εr >> ε SiO2 ) dan kapasitas penyimpanan muatan yang tinggi (high charge storage capacity) yang dapat diaplikasikan sebagai kapasitor (A. Marwan. 2007). Beberapa penelitian juga berpendapat bahwasana BST memiliki potensi untuk mengganti lapisan tipis SiO2 pada sirkuit MOS di masa depan. Dari penelitian yang telah dilakukan sampai saat ini, lapisan tipis BST biasanya memiliki konstanta dielektrik yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan bentuk bulknya. Struktur mikro butir yang baik, tingkat tekanan yang tinggi, kekosongan oksigen, formasi lapisan interfacial dan oksidasi pada bottom electrode atau Si dipercaya menjadi faktor yang menyebabkan penurunan sifat listrik ini (A. Marwan. 2007).

2.3 Bahan Pendadah Tantalum Pentoksida (Ta2O5) Penambahan sedikit pendadah dapat menyebabkan perubahan parameter kisi, konstanta dielektrik, sifat elektrokimia, sifat elektrooptik dan sifat pyroelektrik dari keramik ataupun film tipis (A. C. W. Utami. 2007). Bahan pendadah material ferroelektrik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu soft dopan dan hard dopan. Ion soft dopan dapat menghasilkan material ferroelektrik menjadi lebih soften, yaitu koefisien elastis lebih tinggi, sifat medan koersif yang lebih rendah, faktor kualitas mekanik yang lebih rendah dan kualitas listrik yang lebih rendah. Soft dopan disebut juga dengan istilah donor dopan karena menyumbang valensi yang berlebih pada struktur kristal BST. Ion hard dopan dapat menghasilkan material ferroelektrik menjadi lebih hardness, seperti loss dielectric yang rendah, bulk resistivitas lebih rendah, sifat medan koersif lebih tinggi, faktor kualitas mekanik lebih tinggi dan

8

faktor kualitas listrik lebih tinggi. Hard dopan disebut juga dengan istilah acceptor dopan karena menerima valensi yang berlebih di dalam struktur kristal BST (A. C. W. Utami. 2007). Tantalum merupakan logam yang memiliki kemiripan sifat-sifat kimia dengan unsur non logam, Tantalum jarang sekali didapati dalam bentuk kation tetapi lebih sering didapati sebagai anion. Beberapa persenyawaan yang penting dari Tantalum adalah halida dan oksida halida yang bersifat volatil dan cepat terhidrolisis. Beberapa sifat dari Tantalum adalah logam mengkilat, titik lelehnya tinggi 24680C, tahan terhadap asam, dapat larut dalam campuran HNO3-HF, bereaksi lambat dengan leburan NaOH. Ta2O5 merupakan persenyawaan dengan oksigen yang berbentuk serbuk putih dan bersifat inert, tidak larut dengan semua asam kecuali dengan HF pekat serta dapat larut dalam leburan NaOH dan NaHSO4. Persenyawaan halida Tantalum adalah pentafluorida, dibuat dari reaksi fluorinasi dari logamnya, merupakan padatan putih volatil, dalam keadaan cair tidak berwarna dan volatil. Persenyawaan halida tantalum yang lain adalah pentaklorida dibuat melalui reaksi klorinasi dari logamnya, merupakan padatan kuning, terhidrolisis menjadi hidrat oksida (Darjito, 1996). Penambahan Tantalum pentaoksida akan mendapatkan bahan pyroelektrik bersifat menyerupai semikonduktor tipe-n (donor doping) (A. C. W. Utami, 2007). Gambar 4 dan 5 menjelaskan keadaan tersebut. Soft dopan berperan penting dalam pembentukan ruang kosong pada posisi A struktur perovskite akibat ion Ba tidak dapat dengan mudah melompat ke ruang kosong A karena terhalang ikatan ionik oksigen (Darjito. 1996). Penambahan presentase bahan pendadah mengakibatkan nilai karakterisasi I-V sel surya mengalami perubahan (A. C. W. Utami, 2007). Pada annealing dengan temperatur tinggi dapat mengakibatkan film tipis BTST yang telah dideposisi menguap sehingga mengurangi kualitas kristal film tipis BTST. Dengan adanya penambahan Tantalum pentaoksida sebesar 10%, bahan pendadah yang tidak mengalami penguapan, maka lapisan film tipis BTST (semikonduktor tipe-p) akan lebih banyak terisi Tantalum pentaoksida, sehingga akan

meningkatkan

sifat

listriknya.

Penambahan

Tantalum

pentaoksida

meningkatkan efisiensi sel surya fotoelektrokimia, ditunjukkan pada penelitian yang telah dilakukan (A. C. W. Utami, 2007).

9

Gambar 4 Struktur Ba0.5Sr0.5TiO3 didadah Tantalum pentaoksida.

Gambar 5 Donor dopan.

2.4 Fotodioda Dioda adalah sambungan p-n yang berfungsi terutama sebagai penyearah. Bahan tipe-p akan menjadi sisi anoda sedangkan bahan tipe-n akan menjadi katoda. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, dioda bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anoda mendapatkan tegangan positif, sedangkan katodanya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagai saklar terbuka (apabila bagian anoda mendapatkan tegangan negatif sedangkan katoda mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya pada dioda ideal. Pada dioda faktual (riil), perlu tegangan lebih besar dari 0,7 V (untuk dioda yang terbuat dari bahan silikon). Tegangan sebesar 0,7 V ini disebut sebagai tegangan halang (barrier voltage). Dioda yang terbuat dari bahan Germanium memiliki tegangan halang kira-kira 0,3 V (http://id.wikipedia.org/wiki/Dioda). Fotodioda adalah semikonduktor sensor cahaya yang menghasilkan arus atau tegangan ketika sambungan semikonduktor p-n dikenai cahaya. Fotodioda dapat dianggap sebagai baterai solar, tetapi biasanya mengacu pada sensor untuk mendeteksi intensitas cahaya . Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Pada Gambar 6 memperlihatkan penampang bagian dari fotodioda. Fotodioda memiliki daerah permukaan aktif yang ditumbuhkan di atas permukaan substrat, yang pada akhirnya

akan

menghasilkan

persambungan

p-n.

Ketebalan

lapisan

yang

10

ditumbuhkan biasanya memiliki ketebalan 1 µm atau lebih kecil lagi dan pada daerah persambungan lapisan-p dan lapisan-n terdapat daerah deplesi. Daerah spektral dan frekuensi aktif dari fotodioda bergantung pada ketebalan lapisan atau doping (www.sales.hamamatsu.com/assets/applications/SSD). Jika cahaya mengenai fotodioda, elektron dalam struktur kristalnya akan terstimulus. Jika energi cahaya lebih besar dari pada energi band gap Eg, elektron akan pindah ke pita konduksi, dan meninggalkan hole pada pita valensi. Pada Gambar 7 terlihat pasangan elektron-hole terjadi pada lapisan-p dan lapisan-n. Di dalam lapisan deplesi medan listrik mempercepat elektron-elektron ini menuju lapisan-n dan hole menuju lapisan-p. Pasangan elektron-hole dihasilkan di dalam lapisan-n, bersamaan dengan elektron yang datang dari lapisan-p sama-sama akan menuju pita konduksi di sebelah kiri (pita konduksi). Pada saat itu juga hole didifusikan melewati lapisan deplesi dan akan dipercepat, kemudian hole ini akan dikumpulkan pada pita valensi lapisan-p. Pasangan elektron-hole yang dihasilkan sebanding dengan cahaya yang diterima oleh lapisan-p dan lapisan-n. Muatan positif dihasilkan

pada

lapisan-p

dan

muatan

negatip

pada

(www.sales.hamamatsu.com/assets/applications/SSD).

Gambar 6 Penampang melintang Fotodioda.

Gambar 7 Keadaan fotodioda persambungan p-n.

lapisan-n.

11

Gambar 8 Konsep fotokonduktivitas.

2.5 Fotokonduktivitas Devices fotokonduktivitas dibuat dengan tujuan menghasilkan perubahan resistansi atau tegangan ketika disinari cahaya. Dengan demikian devices banyak digunakan sebagai ON-OFF devices (saklar), measuring devices, atau limited power sources (M. A. Omar. 1993). Fenomena fotokonduktivitas terjadi ketika sinar cahaya jatuh pada sebuah semikonduktor dan menyebabkan meningkatnya konduktivitas listrik. Ini berhubungan dengan eksitasi elektron melalui energi bandgap, yang menyebabkan peningkatan pasangan elektron-hole dan meningkatkan konduktivitas listrik. Eksitasi hanya dapat terjadi jika hν > Eg (M. A. Omar. 1993). Konsep fotokonduktivitas diilustrasikan pada Gambar 7. Sebelum ada cahaya yang menyinari, konduktivitasnya diberikan oleh Persamaan 1. σ o = e(noμe + poμh )

(2.4)

di mana no dan po adalah konsentrasi pada kesetimbangan, dan σ o adalah konduktivitas dalam ruang gelap. Ketika cahaya jatuh pada semikondutor akan ada peningkatan konsentrasi pembawa bebas sebesar ∆n dan ∆p dan arus meningkat dengan tiba-tiba. Jika elektron dan hole selalu tercipta secara berpasangan maka akan didapatkan ∆n = ∆p. konduktivitas sekarang menjadi σ o = σ o + e Δ n (μ e + μ h ) σ o = σ o + e Δ n μ h (1 + b )

(2.5)

di mana b = μo μ h , adalah perbandingan mobilitas. Peningkatan relatif konduktivitas adalah Δσ

σo

=

e Δ n μ h (1 + b )

σo

(2.6)

12

Faktor yang mempengaruhi variasi n terhadap waktu yaitu; carrier (pembawa) bebas yang terus tercipta secara kontinu saat disinari cahaya dan hilangnya carrier secara kontinu juga akibat rekomedasi. Adanya rekomedasi menyebabkan terjadinya kondisi tidak seimbang. Variasi konsentrasi terhadap waktu diberikan oleh persamaan; dn n − no = g− dt τ'

(2.7)

di mana g adalah laju generasi elektron per-satuan volume terhadap penyerapan cahaya. τ disebut waktu rekomendasi.

2.6 Penguat Operasional 2.6.1 Pengenalan Penguat Operasional Operational Amplifier atau disingkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp popular yang paling sering dibuat antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, dimana rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting. Secara umum, umpan balik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

2.6.2 Op-Amp Ideal Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp seperti yang telah dimaklumi ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 dan LM358 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Di sinilah peran rangkaian negative feedback (umpan balik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite). Impedansi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah nol.

13

Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin = 106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil. Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yaitu : Aturan 1 : Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- ) Aturan 2 : Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0) Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk menganalisa rangkaian op-amp.

2.6.3 Inverting Amplifier Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 9, dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Seperti tersirat pada namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase keluaran dari penguat inverting ini akan selalu berbalikan dengan masukannya. Pada rangkaian ini, umpan balik negatif dibangun melalui resistor R2. Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground atau v+ = 0. Dengan mengingat dan menimbang aturan 1, maka akan dipenuhi v- = v+ = 0. Karena nilainya = 0, namun tidak terhubung langsung ke ground, input op-amp v- Pada rangkaian ini dinamakan virtual ground. Dengan fakta ini, dapat dihitung tegangan jepit pada R1 adalah vin – v- = vin dan tegangan jepit pada resistor R2 adalah vout – v= vout. Kemudian dengan menggunakan aturan 2, diketahui bahwa : iin + iout = i- = 0, karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah nol. iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0 Selanjutnya vout/R2 = - vin/R1 .... atau vout/vin = - R2/R1 Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka dapat ditulis :

14

Gain, Av =

Vout Rf =− Vin Rin

(2.8)

Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyal masukan terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini diketahui adalah nol (virtual ground), maka impedansi rangkaian ini tentu saja adalah Zin = R1. 2.6.4 Non Inverting Amplifier

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 10 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting. Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain : vin = v+ v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1. Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.

Gambar 9 Rangkaian Inverting.

15

Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa : iout + i(-) = iR1 Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubtitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh iout = iR1 dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh (vout – vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi : vout = vin (1 + R2/R1) Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

Gain, Av =

Vout ⎛ R1 ⎞ =⎜ ⎟ +1 Vin ⎝ R 2 ⎠

(2.9)

Impedansi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-inverting op-amp tersebut. Dari data sheet, LM741 diketahui memiliki impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm. 2.6.5 Pengikut Tegangan (Voltage Follower)

Dari gambar yang ditunjukan dibawah ini dapat dijelaskan tentang tegangan pengikut sebagai berikut : Dimana Vin mempunyai masukan tegangan DC Vout = Vin

Gain, Av =

Vout =1 Vin

(2.10) (2.11)

Ciri-cirinya: •

Memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi (lebih dari 100 KΩ)

•

Memiliki impedansi keluaran yang sangat rendah (lebih kecil dari 75 Ω) Ada banyak IC op-amp dengan harga yang bervariasi. Berikut ini adalah

contoh IC LM358 dan LM741 yang digunakan sebagai op-amp dan komparator berbagai macam aplikasi.

16

Gambar 10 Rangkaian Non Inverting.

Gambar 11 Rangkaian Voltage Follower.

Gambar 12 LM358 (a) op-amp dan LM741 (b) op-amp.

17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Departemen Fisika IPB dari bulan September 2008 sampai dengan bulan Juni 2009. 3.2 Bahan dan Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik, reaktor spin coating, mortal, pipet, gelas ukur Iwaki 10 ml, hot plate, pinset, gunting, spatula, stop watch, tabung reaksi, sarung tangan karet, cawan petritis, tissue, isolasi, doubletip dan blower PT310AC, Bransonic 2510, Light Meter Lutron LX-100, Lampu bohlam 60 Watt. Komponen-komponen yang digunakan dalam rangkaian elektronik sensor cahaya (Trimpot 100 KΩ, 200 KΩ, Resistor 220 Ω, 10 KΩ, 100 KΩ, 1 MΩ, IC Op Amp LM741 dan LM358, Kapasitor 1000µF/16V, 220µF/25V, 100nJ, Relay 5V, Dioda 1N4007, IC VReg LM7805, Transistor C9013, Transformator 500 mA, Saklar, PCB IC, Pin Header, Buzzer, Lampu Neon, kawat atau kabel). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bubuk Barium Asetat [Ba(CH3COO)2,

99%],

Stronsium

Asetat

[Sr(CH3COO)2,

99%],

Titanium

Isopropoksida [Ti(C12O4H28), 99.999%], Tantalum Pentoksida [(Ta2O5)], Niobium Oksida [(Nb2O5)], pelarut 2-metoksietanol [H3COCH2CH2OH, 99%], substrat Si (100) tipe-p, aquabides, HF (asam florida), kaca preparat dan alumunium foil.

3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Metode Chemical Solution Deposition (CSD)

Spin coating telah digunakan pada beberapa dekade untuk pembuatan film tipis. Prosesnya dengan mendeposisikan larutan di tengah-tengah substrat dan kemudian substrat diputar dengan kecepatan tinggi (biasanya 3000 rpm) selama 30 detik. Percepatan sentripetal akan menyebabkan larutan menyebar pada permukaan substrat dan terbentuklah film tipis. Ketebalan film tipis dan sifat lainnya bergantung pada sifat alami larutan (viskositas, laju pengeringan, persentase padatan, tegangan permukaan dan sebagainya) dan parameter yang dipilih pada proses spin coating. Faktor seperti kecepatan rotasi, percepatan dan keadaan gas lingkungan berkontribusi

18

terhadap sifat lapisan film. Salah satu faktor terpenting dalam spin coating adalah kemampuan pengulangannya. Ciri khas proses spin coating terdiri dari menyiapkan larutan dan pendeposisian di permukaan substrat, pemutaran spin coating, penghilangan pelarut dari film yang dihasilkan. Kecepatan spin coating mempengaruhi derajat gaya sentrifugal yang diberikan pada fluid resin dan karakteristik turbulen udara di atasnya. Secara khusus kecepatan spin akan berpengaruh pada ketebalan film. Perubahan variasi spin ± 50 rpm akan menyebabkan ketebalan berubah kira-kira 10%. Ketebalan film sebagian besar sebanding dengan gaya yang diberikan untuk meratakan larutan pada substrat dan laju

pengeringan

yang

mempengaruhi

viskositas

larutan

(http://www.cise.columbia.edu/clean/process/spintheory.pdf). Gambar 13 adalah grafik yang menggambarkan trend untuk variasi parameter proses. Katebalan film tipis akan berbanding terbalik dengan kecepatan dan waktu spin. Ketebalan film akan sebanding dengan volume gas buang hasil putaran dan akan

berbanding

terbalik

dengan

keseragaman

ketebalan

film

tipis

(http://www.cise.columbia.edu/clean/process/spintheory.pdf).

Gambar 13 Hubungan ketebalan film tipis terhadap (a) kecepatan spin coating (b) lama spin coating (c) Exhause volume. (d) hubungan exhause volume terhadap keseragaman ketebalan film tipis.

19

3.3.2 Aplikasi OP-AMP : Current-to-Voltage Converter

Ada beberapa device yang keluarannya berupa arus. Sehingga untuk mendapatkan informasi beberapa karakteristik listrik dari device tersebut dapat digunakan rangkaian aplikasi OP-AMP. Salah satu aplikasinya adalah rangkaian Curren-to-Voltage Converter. Contohnya device yang keluarannya arus adalah photodiode atau photodetector.

3.3.3 Pembuatan Film Tipis 3.3.3.1 Persiapan Substrat Si Tipe-p

Substrat yang digunakan adalah substrat Si (100) tipe-p. Substrat dipotong membentuk segiempat dengan menggunakan mata intan. Substrat yang telah dipotong kemudian dicuci dengan menggunakan asam flurida (HF) 5% dicampur dengan aquades sebanyak 2%. Pencucian dilakukan dengan mencelupkan substrat ke dalam larutan, indikator bersih jika air yang ada pada permukaan substrat langsung hilang (gaya kohesi antara air dan substrat kecil). Setelah terlihat indikator tersebut substrat langsung ditempatkan di atas spin coating untuk membuang air yang tersisa.

3.3.3.2 Pembuatan Larutan BST, BNST dan BTST

Film tipis BaSrTiO3 yang ditumbuhkan di atas substrat dengan metode CSD dibuat dengan cara Barium Asetat [Ba(CH3COO)2, 99%] + Stronsium Asetat [Sr(CH3COO)2, 99%] + Titanium Isopropoksida [Ti(C12O4H28), 99.99%] + bahan pendadah sebagai precursor dan 2-metoksietanol [H3COOCH2CH2OH, 99.9%] sebagai bahan pelarut. Dalam penelitian ini digunakan fraksi molar untuk Ba sebesar 0,5 dan 0,25 sedangkan fraksi molar untuk Sr sebesar 0,5 dan 0,75. Untuk pembuatan larutan BSTT, metode CSD yang digunakan sama seperti pada pembuatan larutan BST. Hanya saja pada BTST ditambahkan bubuk Tantalum Pentoksida (Ta2O5) sebanyak 2.5% dan 5% dari BST yang terbentuk. Hal yang sama untuk larutan BNST yaitu dengan pendadah Niobium. Untuk mendapatkan komposisi yang sesuai dengan yang diharapkan, bahan-bahan tersebut sebelumnya diperhalus dengan spatula dan ditimbang dengan menggunakan neraca analitik sebelum dilakukan pencampuran. Setelah bahan-bahan dicampur, larutan dikocok selama 1 jam dengan menggunakan Bransonic 2510. Setelah itu larutan disaring untuk mendapatkan larutan yang bersifat homogen.

20

3.3.3.3 Proses Penumbuhan Film Tipis

Substrat silikon (100) tipe-p yang telah dicuci dengan larutan asam flurida (HF) 5% dicampur dengan aquades sebanyak 2% siap dilakukan penumbuhan film tipis dengan menggunakan reaktor spin coating. Piringan reaktor spin coating di tempel dengan doubletip di tengahnya, kemudian substrat diletakkan di atasnya. Penempelan doubletip ini, agar substrat tidak terlepas saat piringan reaktor spin coating berputar. Substrat yang telah ditempatkan di atas piringan spin coating ditetesi larutan BST, BNST atau BTST sebanyak 1 sampai 2 tetes. Kemudian reaktor spin coating diputar dengan kecepatan 3000 rpm selama 30 detik. Proses penetesan dilakukan sebanyak 3 kali. Setelah penetesan, substrat diambil dengan menggunakan pinset dan kemudian dipanaskan di atas hot plate selama 1 jam untuk menguapkan sisa pelarut yang masih tersisa. Proses selanjutnya adalah annealing yang bertujuan mendifusikan larutan BST, BNST atau BTST dengan substrat. Proses penumbuhan film tipis dapat diihat pada gambar 14.

3.3.3.4 Proses annealing

Proses annealing pada suhu yang berbeda akan menghasilkan karakterisasi film tipis yang berbeda dalam hal struktur kristal, ketebalan dan ukuran butir. Substrat (100) tipe-p yang telah ditumbuhi lapisan tipis BST, BNST atau BTST (2,5% dan 5% ), kemudian dilakukan proses annealing pada suhu 8500C, 9000C, dan 9500C untuk substrat Si (100) tipe-p. Masing-masing dilakukan selama 15 jam. Proses annealing dilakukan secara bertahap, dimulai dari suhu ruang kemudian dinaikkan hingga suhu annealing yang diinginkan dengan kenaikan suhu pemanasan 1,70C/menit. Setelah kenaikan suhu selama 9 jam kemudian pemanas disesuaikan dengan suhu annealing secara konstan selama 15 jam. Selanjutnya dilakukan furnace cooling secara manual sampai didapatkan kembali suhu ruang. Proses annealing dapat ditunjukkan seperti terlihat pada Gambar 15.

21

Gambar 14 Proses Penumbuhan film tipis.

Gambar 15 Proses annealing.

BST/BNST/BTST

Si (100) tipe-p

Gambar 16 Prototipe sel Fotovoltaik tampak atas.

22

3.3.3.5 Pembuatan Kontak Pada Film Tipis

Setelah dilakukan proses annealing, proses selanjutnya adalah persiapan pembuatan kontak yang meliputi proses penganyaman film tipis dengan ukuran 1 mm x 1mm menggunakan aluminium foil, metalisasi yang dilakukan di Fisika Material Institut Teknologi Bandung (ITB). Bahan kontak yang dipilih adalah Aluminium 99,999%. Setelah kontak terbentuk maka proses selanjutnya adalah pemasangan hider dan penyolderan kawat tembaga pada kontak, agar proses karakterisasi film tipis dapat dilakukan dengan mudah. Gambar dari film tipis yang telah diberi kontak dan hider ditunjukkan oleh Gambar 16.

3.4 Karakterisasi 3.4.1 Karakterisasi Kurva Arus-Tegangan (I-V)

Karakterisasi kurva I-V ini akan dilakukan di Lab. Fisika Material IPB menggunakan I-V-Meter. Dari kurva yang didapatkan akan diketahui film tipis yang ditumbuhkan apakah bersifat sebagai dioda, resistansi atau kapasitansi. Hasil pengukuran berupa kurva hubungan antara arus dan tegangan. Arus berada pada sumbu vertikal dan tegangan yang pada sumbu horizontal merupakan variable bebas. Perlakukan yang diberikan adalah tegangan input sampai 8 Volt dengan skala 0,2 Volt. Data keluaran dari alat tersebut adalah nilai arus dan tegangan. Dari data tersebut dibuat hubungan antara tegangan dan arus menggunakan Microsoft Excel. Karakterisasi I-V dilakukan pada dua kondisi yaitu pada kondisi gelap dan kondisi terang yang disinari lampu 40 Watt (578 Lux) untuk semua film tipis dan semua kombinasi kontak pada film yang sama. Kombinasi kontak dalam satu film yang sama adalah perubahan kombinasi dari kontak di substrat dan di lapisan. Terdapat dua kontak di substrat dan dua kontak di lapisan film, sehingga terdapat empat kombinasi kontak yang dapat dikarakterisasi.

3.4.2 Karakterisasi Sifat Optik Film Tipis

Karakterisasi sifat optik dari film tipis

dilakukan di Lab. Fisika IPB

menggunakan serat optik sebagai sumber cahaya tampak yang memiliki panjang gelombang dari 339 nm sampai 1022 nm dengan menggunakan metode refleksi. Kemudian perangkat alat ini dihubungkan dengan suatu software dengan program oceanoptic, sehingga diperoleh kurva persen absopsi terhadap panjang gelombang

23

dan reflektansi terhadap panjang gelombang. Dari kurva yang diperoleh dapat dianalisis sifat optik dari film tipis.

3.5 Pembuatan Rangkaian Elektronika

Rangkaian elektronika yang akan digunakan pada penelitian ini adalah rangkaian elektronik saklar otomatis menggunakan sensor fotodioda. Sensor fotodioda yang digunakan pada rangkaian adalah sensor cahaya BST atau BNST atau BTST yang memiliki respon terhadap cahaya paling baik. Sebagai sensor cahaya, sensor BST (Barium Strontium Titanium) nilai tegangannya akan berubah drastis jika disinari. Dengan menggunakan multimeter dapat diukur range perubahan tegangan dengan perlakuaan intensitas cahaya tertentu pada sensor cahaya BST atau BNST atau BTST. Sensor cahaya BST atau BNST atau BTST yang memiliki range perubahan tegangan yang paling besar adalah sensor cahaya yang memiliki respon paling baik dan dapat diaplikasikan pada rangkaian elektronik saklar otomatis fotodioda. Gambar 17 memperlihatkan metodelogi karakterisasi sensor cahaya BST atau BNST atau BTST.

Gambar 17 Metodelogi Karakterisasi Sensor.

Sensor Cahaya

Penguat Op-Amp

Saklar Otomatis Fotodioda

Lampu dan Alarm

Gambar 18 Blok Diagram Rangkaian Saklar Otomatis Fotodioda.

24

Dalam rangkaian elektronik ini, sensor cahaya BST berfungsi sebagai saklar otomatis yang akan menyalakan lampu dan alarm ketika intensitas cahaya yang mengenainya berkurang sampai pada nilai tertentu dan mati pada keadaan terang dengan intensitas cahaya tertentu pula. Rangkaian elektronika saklar otomatis ini dapat diaplikasikan sebagai saklar otomatis pada lampu jalan, taman, rumah bahkan sensor deteksi kebakaran.

25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakterisasi Arus-Tegangan Film Tipis

Pengukuran Arus dan Tegangan film tipis menggunakan alat I-Vmeter pada kondisi gelap dan disinari lampu bohlam 40 Watt (578 Lux). Pengukuran arus dan tegangan dilakukan untuk semua kombinasi kontak yang ada pada film tipis. Dari hasil karakterisasi film tipis yang dilakukan, diperoleh kurva hubungan arus-tegangan yang mirip dengan karakteristik kurva dioda untuk keseluruhan film tipis dan seluruh kombinasi kontak pada film tipis. Film tipis yang dibuat merupakan persambungan antara dua buah semikonduktor. Silikon yang digunakan merupakan semikonduktor tipe-p, sedangkan lapisan tipis BST, BNST dan BSTT merupakan semikonduktor tipe-n (K. Krane, 1992). Persambungan semikonduktor tipe-p dan tipe-n dikenal dengan nama p-n junction (J. A. Blackburn, 2001). Dengan adanya p-n junction, maka karakteristik dari film tipis yang dibuat sama dengan karakteristik dari dioda yang merupakan gabungan antara dua elektroda yaitu anoda dan katoda (P.A. Tippler, 1991). Karakterisasi yang dilakukan pada film tipis dilakukan dengan bias maju dan bias mundur. Nilai tegangan yang menyebabkan arusnya naik (tegangan knee) bervariasi untuk semua film dan juga untuk variasi kombinasi kaki kontak yang ada pada satu film tipis yang sama. Pada bahan semikonduktor mempunyai keterbatasan dalam menampung tegangan, sehingga mencapai tegangan breakdown (Cari, A. Supriyanto, 2004). Dari data tegangan knee yang terdapat pada tabel 1 terlihat bahwa suhu anneling yang berbeda pada film tipis dengan persentase dan jenis doping yang sama memberikan nilai tegangan knee yang berbeda pula. Suhu annealing berpengaruh terhadap pembentukan kristal

film tipis, sehingga strukturnya bisa

berbeda. Struktur film tipis tersebut, berpengaruh terhadap sifat kelistrikannya. Pengaruh doping menyebabkan tegangan knee menjadi turun. Adanya pengaruh doping menyebabkan semakin banyaknya elektron bebas dan hole pada kristal (P.A. Tippler, 1991). Dengan banyaknya elektron bebas pada film tipis, maka menyebabkan film tipis menjadi konduktif.

26

Dari kurva yang diperoleh dari pengukuran pada kondisi gelap dan disinari lampu bohlam 40 Watt (578 Lux), keduanya menunjukan karakteristik yang sama yaitu kurva karakteristik dioda, tetapi terjadi pergeseran antara kurva yang diperoleh pada kondisi disinari dan pada kondisi gelap. Pada kondisi disinari lampu diperoleh kurva yang lebih cepat mencapai tegangan knee dan memiliki nilai arus yang lebih besar. Pemberian cahaya pada film tipis menyebabkan film tersebut menjadi lebih konduktif. Terjadinya sifat konduktif pada film tipis karena adanya energi foton dari luar yang diserap oleh elektron. Pada kondisi ini, energi foton memiliki kencenderungan untuk memberikan energi cukup bagi difusi elektron, sehingga peningkatan difusi ini mengakibatkan terjadinya rekombinasi elektron hole lebih banyak. Pada pita valensi sebagian elektron yang tidak berekombinasi dapat pindah (eksitasi) menuju pita konduksi dan kemudian dapat menghasilkan arus listrik serta dapat mempersempit celah antara pita valensi dan pita konduksi akibat difusi elektron tersebut, sehingga pada saat disinari lampu menjadi lebih cepat mencapai tegangan knee dan memiliki nilai arus yang lebih besar. Dengan adanya pergeseran kurva arus-tegangan film tipis BST, BNST dan BSTT saat diberi cahaya maka film tipis memiliki respon terhadap cahaya dan bisa disebut sebagai device fotodioda. Dari kurva pada karakterisasi I-V yang dihasilkan tampak bahwa film tipis BNST dengan doping 5% dan suhu annealing 8500C memiliki respon yang paling baik terhadap cahaya dibandingkan film tipis lain, sehingga dapat diaplikasikan untuk sensor cahaya dalam rangkaian saklar otomatis fotodioda. Tabel 1 Tegangan Knee Film Tipis Suhu Annelling Film Tipis (0C) 850 BST 0% 900 950 850 900 BNST 5% 950 BNST 2.5% 900 BSTT 5% 900 BSTT 2.5% 900

Tegangan Knee (Volt) 2.1 1.8 0.5 0.4 1.5 0.3 2 1.5 0.9

27

o

Kurva I-V 0 % 950 C 0,00002 0,000015 Arus (A)

0,00001 Terang

0,000005

Gelap

0 -6

-4

-2 0 -0,000005

2

4

6

4

6

-0,00001 Tegangan (V)

(a) o

Arus (A)

Kurva I-V 0% 850 C

-6

-4

0,0000004 0,0000002 0 -0,0000002 -2 0 -0,0000004 -0,0000006 -0,0000008 -0,000001 -0,0000012 -0,0000014

2

Terang Gelap

Tegangan (V)

(b) o

Kurva I-V 0% 900 C 0,00004

Arus (A)

0,00002

-6

-4

0 -2 0 -0,00002

Terang 2

4

6

Gelap

-0,00004 -0,00006 Tegangan (V)

(c) Gambar 19 (a) Kurva I-V untuk film tipis tanpa doping dengan suhu annealing 9500C. (b) Kurva I-V untuk film tipis tanpa doping dengan suhu annealing 8500C. (c) Kurva I-V untuk film tipis tanpa doping dengan suhu annealing 9000C.

28

o

Kurva I-V 5% 850 C 0,00007 0,00006 Arus (A)

0,00005 0,00004

Terang

0,00003

Gelap

0,00002 0,00001 -6

-4

0 -2 -0,00001 0

2

4

6

Tegangan (V)

(a) o

Kurva I-V 5% 900 C 0,00000006

Arus (A)

0,00000004 0,00000002

-6

-4

Terang

0 -2 0 -0,00000002

Gelap 2

4

6

-0,00000004 Tegangan (V)

(b) o

Kurva I-V 5% 950 C 0,00001 0,000008 Arus (A)

0,000006 Terang

0,000004

Gelap

0,000002

-6

-4

0 -2 0 -0,000002

2

4

6

Tegangan (V)

(c) Gambar 20 Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Niobium 5% dan suhu annealing 850 0C. (b) Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Niobium 5% dan suhu annealing 900 0C. (c) Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Niobium 5% dan suhu annealing 950 0C.

29

Kurva I-V BSTT 2,5% 9000C 0.0000003

Arus (A)

0.00000025 0.0000002 0.00000015 0.0000001 Terang

0.00000005 0

-8

-6

-4

2

0 -2 -0.00000005

4

6

8

Gelap

-0.0000001 -0.00000015 -0.0000002

Tegangan (V)

-0.00000025

(a) Kurva I-V BSTT 5% 9000C 0.0000005 0.0000004 0.0000003 0.0000002 0.0000001

Arus (A)

-16 -14 -12 -10 -8

-4 -2 0 0.0000001 -0.0000002 -0.0000003 -0.0000004 -0.0000005

2

-6

-

4

8

6

10

12 14 16

Terang Gelap

Tegangan (V)

(b) Kurva I-V BNST 2,5% 9000C 0.0007 0.0006 0.0005 0.0004 0.0003 0.0002 0.0001

Arus (A)

-9

-7

-5

-3 -1 -0.0001 -0.0002

Terang Gelap

1

3

5

7

9

11

13

15

Tegangan (V)

(c) Gambar 21 (a) Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Tantalum 2,5% dan suhu annealing 9000C. (b) Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Tantalum 5% dan suhu annealing 9000C. (c) Kurva I-V untuk film tipis dengan doping Niobium 2,5% dan suhu annealing 9000C.

30

4.2 Karakterisasi Sifat Optik Film Tipis

Energi gap adalah suatu celah energi minimal yang harus dimiliki oleh elektron agar dapat berpindah dari pita valensi ke pita konduksi. Elektron pada pita valensi ini dapat berpindah ke pita konduksi dengan penambahan energi eksternal yang dapat berasal dari medan listrik eksternal, energi termal, dan energi energi foton. Pengukuran sifat optik film tipis ini menggunakan serat optik dengan metode refleksi dan suatu program Oceanoptic. Panjang gelombang yang digunakan dalam penelitian ini adalah panjang gelombang pada rentang panjang gelombang 339 nm sampai 1022 nm. Rentang panjang gelombang tersebut mencakup cahaya ultraviolet visibel dan infrared (Douglas et al, 1998). Dari kurva yang dihasilkan menunjukan bahwa daerah serapan dari film tipis mulai dari panjang gelombang 400 nm seterusnya atau pada rentang cahaya ultraviolet visibel sampai infrared. Hal tersebut menjelaskan bahwa film tipis dapat diaplikasikan juga sebagai sensor suhu. Dari hasil pengukuran diperoleh data persen absorbansi dan persen reflektansi. Pada gambar 22(a) terlihat bahwa pada suhu anneling yang sama film tipis dengan jenis dan persentase pendadah yang berbeda memiliki persen absorbansi yang berbeda pula. Semakin besar persentase pendadah semakin besar pula nilai persen absorbansi dari film tipis. Sedangkan dari gambar 22(b) diperoleh juga persen reflektansi dengan analisis sebaliknya. Pada penelitian ini diperoleh bahwa film tipis dengan doping Niobium 5% memliki persentase absorbsi terbesar dan selanjutnya film tipis dengan doping Tantalum 5%, sedangkan film tipis tanpa doping memiliki persentase absorbsi paling kecil. Data sebaliknya dapat dilihat pada persentase refleksi film tipis. Berarti data absorbansi dan reflektansi saling mendukung, karena absorbsi adalah kebalikan dari reflektansi. Hal tersebut disebabkan oleh pengaruh persentase doping yang dapat menurunkan energi bandgap masing-masing film tipis yang diannealing pada 900oC. Apabila atom donor ditambahkan pada suatu semikonduktor, tingkat energi yang diperkenankan akan berada sedikit di bawah pita konduksi (Cari, A. Supriyanto, 2004). Dari Gambar 23(a), 24(a), dan 25(a) terlihat bahwa dengan peningkatan suhu annelling pada persentase dan jenis doping yang sama mengakibatkan penurunan nilai persen absorbansi dari film tipis. Data sebaliknya dapat dilihat pada gambar

31

23(a), 24(a), dan 25(a) yang memberikan nilai persen reflektansi. Suhu annealing berpengaruh terhadap pembentukan kristal

film tipis, sehingga strukturnya bisa

berbeda. Struktur film tipis tersebut, berpengaruh terhadap sifat optik dari film tipis. Dari karakterisasi yang telah dilakukan, suhu annelling 8500C merupakan suhu annelling yang paling baik. Kurva Abs orbansi Film Tipis pada Suhu Annelling 900C 1.5

1.25

Absorbansi (%)

1 0% Nb 2.5%

0.75

Nb 5% Ta 5% 0.5

Ta 2.5%

0.25

0 350

450

550

650

750

850

950

1050

(a)

-0.25

Pan jang Ge l omban g (nm )

(a)

Reflektansi (%)

Kurva Re fl e k tansi Fi lm Ti pi s pada Su hu Ann e l li ng 9000C 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5350 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40

450

550

650

750

850

950

1050

0% Nb 2.5% Nb 5% Ta 2.5% Ta 5%

Panjang Ge l ombang (nm)

(b) Gambar 22 (a) Kurva absorbansi film tipis pada suhu annellling 9000C. (b) Kurva reflektansi film tipis pada suhu annellling 9000C.

32

Kurva Absorbansi BST de ngan Variasai Suhu Anne lling 2.5 2 0% 8 5 0C

Absobansi (%)

1.5

0% 9 0 0C

1

0% 9 5 0C

0.5 0 350

450

550

650

750

850

950

1050

-0.5 Panjang Ge lombang (nm)

(a) Kurva Re fle ktansi BST de ngan Variasi Suhu Anne lli ng 50

Reflektansi (%)

40 30 0% 850C 0% 900C 0% 950C

20 10 0 350 -10

450

550

650

750

850

950

1050

-20 Panjang Ge lombang (nm)

(b) Gambar 23 (a) Kurva absorbansi BST dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C. (b) Kurva reflektansi BST dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C.

33

Kurva Absorbansi BNST dengan Variasi Suhu Anneling 2.5 2

Absorbansi (%)

Nb 5% 850C Nb 5% 900C

1.5

Nb 5% 950C

1 0.5 0 350

450

550

650

750

850

950

1050

-0.5 Panjang Gelombang (nm)

(a) Kurva Re fle ktansi BNST de ngan Variasi Suhu Annelling 50

Nb 5% 850C Nb 5% 900C Nb 5% 950C

Reflektansi (%)

40 30 20 10 0 350 -10 -20

450

550

650

750

850

950

1050

Panjang Ge lombang (nm)

(b) Gambar 24 (a) Kurva absorbansi BNST 5% dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C. (b) Kurva reflektansi BNST 5% dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C.

34

Ku rva Absorbansi BSTT de n gan Vari asai Su hu Ann e l l i n g 2.5

2 Ta 5 % 8 5 0 C

Absorbansi (%)

1.5

Ta 5 % 9 0 0 C Ta 5 % 9 5 0 C

1

0.5

0 350

450

550

650

750

850

950

1050

Pan jang Ge l ombang (n m)

-0.5

(a) Kurva Re fle ktansi BSTT de ngan Variasi Suhu Anne ling 50 40 Reflektansi (%)

30 Ta 5% 850C Ta 5% 900C Ta 5% 950C

20 10 0 350 -10

450

550

650

750

850

950

1050

-20 Panjang Gelombang (nm)

(b) Gambar 25 (a) Kurva absorbansi BTST 5% dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C. (b) Kurva reflektansi BTST 5% dengan variasi suhu annellling 8500C, 9000C, dan 9500C.

35

4.3 Uji Sensor Pada Rangkaian Elektronik

Pada penelitian ini rangkaian aplikasi Op-Amp yang digunakan adalah rangkaian pembanding (komparator) dan IC yang digunakan LM358N sebagai penguat operasional. Di dalam IC LM358N terdapat dua paket op-amp, hambatan input yang digunakan pada rangkaian ini sebesar 1MΩ dan menggunakan dua buah potensiometer VR1 100KΩ dan VR2 200KΩ untuk mengatur tingkat kepekaan cahaya dan sinyal tegangan output (http://www.national.com). Rangkaian elektronika dari saklar otomatis fotodioda dapat dilihat pada gambar 26. Prinsip kerja dari rangkaian saklar otomatis fotodioda dalam penelitian ini adalah memanfaatkan perubahan tegangan akibat dari perubahan intensitas cahaya yang mengenai sensor. Dengan adanya pertambahan intensitas cahaya yang mengenai sensor, maka nilai tegangan output sensor bertambah pula. Dengan sumber cahaya yang berupa lampu bohlam 40 Watt (19630 Lux) orde perubahan tegangan mencapai 140 mV, sedangkan jika sumber cahaya adalah sinar matahari langsung diproleh perubahan tegangan mencapai 185 mV. Dari tegangan output yang dihasilkan tidak mampu untuk menyalakan saklar, sehingga pada rangkaian digunakan penguat non-inverting (A. P. Malvino, 1990). Dari hasil karakterisasi yang telah dilakukan film tipis BNST dengan doping 5% dan suhu annealing 8500C memilki respon yang paling baik terhadap intensitas cahaya yang mengenainya, sehingga diaplikasikan sebagai sensor cahaya dalam rangkaian. Sensor cahaya saat terhalang oleh suatu bidang atau asap, maka sensor akan mendeteksi berkas cahaya yang diterima dan akan mempengaruhi tegangan output dari sensor. Pada rangkaian ini diset untuk sensor kebakaran atau sebagai saklar otomatis pada lampu jalan dan taman. Sensor cahaya yang berhasil dirancang dengan berbantuan rangkaian elektronika mempunyai kekurangan dan kelebihan. Kekurangan dari sensor cahaya ini diantaranya adalah penyolderan pada kontak sensor kurang bagus dan mudah lepas, pada saat penyolderan tidak boleh terlalu lama akan menyebabkan panas sehingga sensor dapat menjadi rusak, pada bagian titik kontak alumunium sensor yang disolder mudah tergores timah dan solder, penyolderan pada sensor harus menggunakan timah Indum dan pasta perak sehingga biayanya mahal. Sedangkan kelebihannya sebagai berikut sensor sangat sensitif pada cahaya, ukurannya lebih kecil dari sensor cahaya BST pada penelitian sebelumnya,

36

biaya produksinya murah, dapat dilakukan di laboratorium dengan suhu ruang yang berada di Indonesia, kekuatan produk, dapat diaplikasikan pada rangkaian elektronika sesuaikebutuhan, mampu bersaing dengan sensor LDR dan fotodioda.

4.4 Uji Respon Sensor Terhadap Intensitas Cahaya

Dari uji respon sensor cahaya terhadap intensitas cahaya yang mengenainya diperoleh bahwa saklar otomatis dari rangkaian dalam penelitian ini dapat mulai menyalakan lampu dan alarm pada intensitas antara 38 dan 43 Lux sampai 0 Lux. Pada kurva hubungan antara intensitas cahaya yang mengenai sensor dan tegangan output yang dihasilkan oleh sensor cahaya terlihat bahwa tegangan output yang dihasilkan sensor cahaya meningkat seiring dengan peningkatan intensitas cahaya (lihat gambar 29). Hal tersebut terjadi karena adanya pengaruh energi foton yang semakin bertambah seiring peningkatan intensitas cahaya. Energi foton tersebut memiliki kencenderungan untuk memberikan energi cukup bagi difusi elektron, sehingga dengan peningkatan intensitas cahaya berarti energi foton semakin besar, maka terjadi peningkatan difusi elektron yang mengakibatkan terjadinya rekombinasi elektron hole lebih banyak. Sedangkan pada pita valensi sebagian elektron yang tidak berekombinasi dapat pindah (eksitasi) menuju pita konduksi. Akibatnya timbul hole di pita valensi dan terjadi peningkatan elektron di pita konduksi, sehingga terjadi peningkatan tegangan pada persambungan kedua semikonduktor pada film tipis (sensor cahaya). Pada kurva terlihat bahwa respon sensor terhadap cahaya meningkat ekstrim atau peka pada intensitas cahaya 400 sampai 580 Lux dan pada intensitas cahaya lebih besar dari 600 Lux respon tidak terlalu ekstrim. Hal tersebut menunjukan bahwa sensor cahaya BNST 5% dengan suhu annelling 8500C mulai mengalami saturasi. Untuk setiap bahan ataupun material memiliki titik jenuh yang berbeda-beda dan sifat tersebut merupakan karakteristik dari setiap bahan ataupun material (R. E. Smallman, 1991).

37

Gambar 26 Rangkaian Saklar Otomatis Fotodioda.

Substrat Si tipe p

BST/BSTT/BNST

Aluminium

Indium/pasta perak

Gambar 27 Sensor cahaya BNST 5% dengan suhu annealling 8500C.

(a) (b) Gambar 28 (a) Rangkaian saklar otomatis fotodioda dalam keadaan terang (b) Rangkaian saklar otomatis fotodioda dalam keadaan gelap.

38

Kurva Hubungan Inte nsitas C ahaya dan Te gangan

10

Tegangan (mV)

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 1000 1100

Inte nsitas C ahaya (Lux)

Gambar 29 Kurva hubungan antara intensitas cahaya yang mengenai sensor dan tegangan output sensor.

39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pada penellitian ini telah berhasil dilakukan sintesis film tipis BST, BNST dan BSTT menggunakan metode Chemical Solution Deposition (CSD) dan spin coating pada suhu anneling 8500C, 9000C dan 9500C. Kemerataan lapisan, proses penyolderan dan kekuatan kontak sangat mempengaruhi karakteristik film tipis. Variasi kombinasi kontak pada film yang sama memberikan karakteristik yang berbeda. Penambahan doping pada film tipis BST memberikan karakteristik listrik dan optik yang lebih baik pada film tipis tersebut. Dari hasil karaktersasi yang dilakukan diperoleh bahwa film tipis BNST 5% dengan suhu annelling 8500C memberikan respon paling baik terhadap intensitas cahaya yang mengenainya, sehingga diaplikasikan sebagai sensor cahaya pada rangkaian elektronika saklar otomatis. Respon dari sensor cahaya pada rangkaian mulai pada intensitas 38 Lux dan sangat ekstrim pada intensitas 400 sampai 580 Lux. BST dan BST dengan penambahan doping dalam penelitian ini telah menunjukan sifat istimewanya yang peka terhadap cahaya atau sifat fotoelektrik, sehingga dapat diaplikasikan sebagai sensor cahaya fotodioda.

5.2 Saran

Pada penelitian ini masih banyak pengembangan yang bisa dilakukan untuk aplikasi-aplikasi yang lain, seperti penggunaan material ini untuk sensor suhu, gas , dan tekanan. Sedangkan dari segi variasi ketebalan lapisan, jenis dan persentase pendadah juga dapat dilakukan untuk memperoleh sifat-sifat film tipis yang berbeda. Untuk suhu anneling sangat baik dilakukan pada suhu antara 8500C sampai 9000C. Penelitian ini juga dapat dikembangkan untuk proses pengemasan dari film tipis agar setelah diaplikasikan tidak mudah rusak dan tidak merusak karakteristik dati film tipis. Pengembangan penelitian ini sangat dianjurkan untuk bekerjasama dengan bagian instrumen dan IT, sehingga dapat diperoleh aplikasi yang lebih baik dan terkontrol.

40

DAFTAR PUSTAKA

A. C. W. Utami. 2007. Studi Efek Fotovoltaik Film Tipis Ba0,5Sr0,5TiO3 yang Didadah Tantalum (BSTT) di Atas Substrat Si (100) Tipe-p. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor. A. Marwan. 2007. Studi Efek Fotovoltaik Bahan Ba0,5Sr0,5TiO3 yang Didadah Galium (BGST) di Atas Substrat Si (100) Tipe-n. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor. A. P. Malvino. 1990. Prinsip-prinsip Elektronika. Edisi ke-2 diterjemahkan oleh Hanapi Gunawan. Erlangga; Jakarta. Azizahwati. 2002. Studi Morfologi Permukaan Film Tipis PbZR0,525Ti0,475O3 yang Ditumbuhkan Dengan Metode DC Unbalanced Magnetron Sputtering. Jurnal Nasional Indonesia 5(1), Indonesia, hal 50-56. C. Sunandar. 2006. Penumbuhan Film Tipis BaxSr1-xTiO3 dan BaFeSrTiO3 dan Observasi Sifat Ferroelektriknya. Skipsi Sarjana Departeman Fisika FMIPA IPB ; Bogor. Cari, A. Supriyanto, Suparmi,J.D. Malago, Irzaman, T.Sumardi, M.Hikam, I. Usman, A. Supu. 2004. Optical Properties of Galium Oxide and Tantalum Oxide Doped BaTiO3 Thin Film. ProsidingPertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan 2004; Serpong. Darjito. 1996 Unsur Transisi Periode Kedua Dan Ketiga. Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya. http://www.national.com (national semiconductor. Oktober 2005). http://id.wikipedia.org/wiki/Dioda. (15 Juli 2007). http://www.cise.columbia.edu/clean/process/spintheory.pdf. (6 Juli 2007). H. Darmasetiawan.2005. Optimal Penumbuhan Film Tipis BaTiO3 yang didadah Indium dan Vanadium (BIVT) serta penerapannya sebagai Sel Surya. Institut Pertanian Bogor; Bogor. Irzaman, M. Nur Indro, R.I. Priatna. 2006. Sifat Ferroelektrik Lapisan Tipis PbZrxTi1-xO3 dan PbNbZrxT1-xiO3 yang Ditumbuhkan dengan Metode Chemichal Solution Deposition(CSD). Departemen Fisika FMIPA IPB, Kampus IPB Darmaga Bogor. Irzaman, Y. Darvina, A. Fuad, P. Arifin, M. Budiman, and M. Barmawi. 2003. Physical and Pyroelectric Properties of Tantalum Oxide Doped Lead Zirconium Titanate [Pb0.9950(Zr0.525Ti0.465Ta0.010)O3] Thin Films and Its Application for IR Sensor. Physica Status Solidi (a), Germany, 199 (3), page 416 – 424. J. A. Blackburn. 2001. Modern Instumentation for Scientists and Engineers. SpingerVerlag; New York. Inc.

41

J. Y. Seo, S. W. Park. 2004. ChemicalMechanical Planarization Characteristic of Ferroelektrik Film for FRSM Aplication. Journal of Korean Physical Society, Vol 45, No . 3, Page 769-772. K. Krane. 1992. Fisika Modern. Penerjemah Hans J. Universitas Indonesia. Depok. P.A. Tippler.1991. Physic for Scientist and Engineers. Worth Publisher. Inc. M. A. Omar.1993. Elementary Solid State Physics. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. N. V. Giridharan, R. Jayavel, P. Ramasamy. 2001. Structural, Morphological and Electrical Studies on Barium Strontium Titanate Thin Films Prepared by SolGel Technique. Crystal Growth Centre, Anna University, Chennai, India, 36, 65-72. R. E. Smallman.1991. Metalurgi Fisik Modern (Edisi ke-4). Gramedia Pustaka Utama; Jakarta. S. Amiruddin, Usman,Mursal, T.Winata, dan Sukirno. 2005. OptimasiParameter Tekanan Deposisi pada Penumbuhan Lapisan Tipis Polykristal Silikon dengan Metode Hot Wire Cell PECVD. Jurnal Matematika da Sains Vol 10 No. 1 hal 27-30. Saha Sanjib, 2000 “Study of pulsed laser ablated Barium Strontium Titanate Thin films for dynamic Random Access Memory Application”, Thesis, Material Research Centre, Indian Institute of Science, Bangalore India. Schwartz, Robert W, 1997 “Chemical Solution Deposition of Perovskite Thin Film”, Chem. Mater, 2325-2340. Sutrisno. 1986.Elektronika Teori dan Penerapannya. ITB; Bandung. Tae Gon Ha, 2006 “Cu-Doping Effect on the Dielectric and Insulation Properties of Sol-Gel Derived Ba0.7Sr0.3TiO3 Thin Film”, Journal of Korean Physical Society, Vol 49, December 2006, pp.S571¬S574. Thomas, A. Bernacki, Ivoly, P. Koutsaroff and C. Divita. 2004. .Barium Strontium Titanate Thin-Film MultiLayer Capacitors. Gennum Corporation, Passive Component Industry. www.sales.hamamatsu.com/assets/applications/SSD/photodiode_technical_informati on.pdf. (15 Juli 2007). Wu, N. J, Y. S. Chen, S. Dorderic, A. Ignatiev. 1997. Pyroelectric IR Sensor Based on Oxide Heterostructures on Si (100) and LaAlO3 (100) Substrates. Proceeding Third International Conference on Thin Film Physics and Applicatio. SPIE Vol. 3175, hal 256-261.

42

Lampiran 1. Tahapan penelitian secara lengkap Barium asetat [Ba(CH3COO)2, 99%]

Stronsium asetat [Sr(CH3COO)2 , 99%]

2-metoksietanol [H3COOCH2CH2 OH, 99%]

Titanium isopropoksida [Ti(C12O4H28), 99.99%]

Niobium/Tantalum

Dicampur

Dikocok 1 jam

BST

BNST

Dicampur

BSTT

Disaring

Precursor BST

Precursor BNST

Precursor BSTT

Spin coating pada 3000 rpm selama 30 detik di atas substrat Si (100) type-p berukuran 1 cm x 1 cm Annealing pada suhu 850 oC, 900 oC, dan 950oC untuk Si selama 15 jam pada udara atmosfer Film tipis BST

Film tipis BNST

Film tipis BSTT

Karakterisasi dan Aplikasi pada rangkaian listrik

Berhenti

43

Lampiran 2. Tabel I-V BST dan BNST 5% 9000C Tegangan (Volt) -8 -7.8 -7.6 -7.4 -7.2 -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -3.05E-14 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Terang (Amper) -5.1E-08 -5.2E-08 -3.7E-08 -3.4E-08 -3.3E-08 -2.8E-08 -2.6E-08 -3E-08 -2.7E-08 -2.7E-08 -2.7E-08 -1.7E-08 -1.9E-08 -1.7E-08 -1.6E-08 -1.5E-08 -1.6E-08 -1.4E-08 -1.3E-08 -1.6E-08 -1.2E-08 -1.1E-08 -1.1E-08 -1.1E-08 -1.4E-08 -1.1E-08 -9.3E-09 -8.3E-09 -7.3E-09 -7.7E-09 -7.3E-09 -1E-08 -5.9E-09 -1E-08 -8.8E-09 -8.8E-09 -6.6E-09 -5.5E-09 -3.8E-09 -2E-09 -5.68E-11 1.9E-09 3.49E-09 5.19E-09 6.71E-09 7.44E-09 1.34E-08

Gelap (Amper) -4.5E-07 -4.2E-07 -3.9E-07 -3.8E-07 -3.5E-07 -3.3E-07 -3.1E-07 -2.9E-07 -2.7E-07 -2.5E-07 -2.4E-07 -2.2E-07 -1.9E-07 -1.7E-07 -1.6E-07 -1.4E-07 -1.4E-07 -1.2E-07 -1.1E-07 -9.3E-08 -7.5E-08 -6.6E-08 -5.5E-08 -4.8E-08 -4.1E-08 -3.4E-08 -2.7E-08 -2.2E-08 -1.8E-08 -1.4E-08 -1.1E-08 -8.2E-09 -6.2E-09 -4.8E-09 -3.7E-09 -2.9E-09 -2.3E-09 -1.6E-09 -1.1E-09 -5.61E-10 -6.02E-11 4.25E-10 1.01E-09 1.6E-09 2.26E-09 3.03E-09 4.04E-09

Tegangan (Volt) -8 -7.8 -7.6 -7.4 -7.2 -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -7.31E-14 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Terang (Amper) -0.0053344 -0.0051043 -0.0048808 -0.0046566 -0.0044387 -0.0042259 -0.0040185 -0.0038166 -0.0036185 -0.0034265 -0.0032391 -0.0030581 -0.0028827 -0.0027111 -0.002545 -0.0023834 -0.0022266 -0.0020736 -0.0019244 -0.0017801 -0.0016403 -0.0015053 -0.0013742 -0.0012476 -0.0011254 -0.0010076 -0.000894 -0.0007858 -0.0006823 -0.0005841 -0.0004912 -0.0004048 -0.0003249 -0.0002525 -0.0001891 -0.0001357 -9.328E-05 -6.081E-05 -3.531E-05 -1.557E-05 -3.3E-09 1.509E-05 3.258E-05 5.289E-05 7.578E-05 0.0001012 0.000129

Gelap (Amper) -0.00464686 -0.00417273 -0.00353155 -0.00212172 -0.00198012 -0.0018453 -0.00171976 -0.00160442 -0.00149509 -0.00139085 -0.00129218 -0.00119989 -0.00111211 -0.0010305 -0.00095003 -0.00087439 -0.00080372 -0.00073621 -0.00067204 -0.0006116 -0.00055407 -0.00049958 -0.00044921 -0.00040149 -0.00035635 -0.00031471 -0.00027567 -0.00023873 -0.00020434 -0.00017343 -0.00014459 -0.00011845 -9.4848E-05 -7.3645E-05 -5.5204E-05 -3.9638E-05 -2.6426E-05 -1.6042E-05 -8.2975E-06 -3.0085E-06 1.194E-09 2.514E-06 5.8593E-06 1.0149E-05 1.5266E-05 2.1204E-05 2.7907E-05

44

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8

1.57E-08 3.21E-08 5.69E-08 7.38E-08 9.75E-08 1.56E-07 1.64E-07 1.94E-07 2.21E-07 2.58E-07 3.02E-07 4.04E-07 4.34E-07 4.99E-07 5.23E-07 5.95E-07 6.23E-07 7.4E-07 8.58E-07 8.69E-07 1.14E-06 1.1E-06 1.44E-06 1.45E-06 1.63E-06 1.78E-06 2.12E-06 2.03E-06 2.3E-06 2.91E-06 3.79E-06 4.1E-06 4.55E-06 4.42E-06

5.15E-09 6.62E-09 8.19E-09 9.78E-09 1.21E-08 1.42E-08 1.65E-08 1.96E-08 2.28E-08 2.86E-08 3.32E-08 3.73E-08 4.22E-08 4.94E-08 5.73E-08 6.29E-08 1.01E-07 1.1E-07 1.4E-07 1.63E-07 1.94E-07 2.51E-07 2.79E-07 5.26E-07 5.14E-07 6.13E-07 6.07E-07 8.2E-07 6.79E-07 8.44E-07 1.04E-06 1.43E-06 1.47E-06 2.95E-06

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8

0.0001596 0.0001925 0.0002281 0.0002664 0.0003074 0.0003508 0.0003969 0.0004459 0.0004977 0.0005523 0.0006154 0.0006763 0.0007416 0.0008075 0.0008779 0.0009462 0.0010281 0.0011083 0.0012008 0.0012905 0.0013814 0.0014901 0.0015898 0.0017048 0.0018295 0.0019791 0.0021187 0.0022195 0.0032325 0.0032221 0.003388 0.0034828 0.0037922 0.0040103

3.5392E-05 4.3547E-05 5.242E-05 6.1923E-05 7.2734E-05 8.399E-05 9.6013E-05 0.00010904 0.00012302 0.00013812 0.00015513 0.00017278 0.00019292 0.00021387 0.00023631 0.00026149 0.00029062 0.0003206 0.00035193 0.00038608 0.00042255 0.00045369 0.00049003 0.0005325 0.00058328 0.00063521 0.00068548 0.00153248 0.00168792 0.00090202 0.00099861 0.0010501 0.00114044 0.00125533

45

Lampiran 3. Tabel I-V BNST 2,5% dan BSTT 5% 9000C Tegangan (Volt) -8 -7.8 -7.6 -7.4 -7.2 -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -3.05E-14 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Terang (Amper) -1.2E-06 -1E-06 -5.9E-07 -6.5E-07 -5.4E-07 -3.9E-07 -3.1E-07 -2.7E-07 -2.1E-07 -1.8E-07 -1.6E-07 -1.3E-07 -1.1E-07 -9.8E-08 -8.7E-08 -7.7E-08 -6.7E-08 -6.2E-08 -5.7E-08 -5.1E-08 -4.5E-08 -4.2E-08 -3.8E-08 -3.3E-08 -3E-08 -2.8E-08 -2.5E-08 -2.3E-08 -2E-08 -1.8E-08 -1.6E-08 -1.4E-08 -1.2E-08 -1.1E-08 -9.3E-09 -7.6E-09 -6E-09 -4.5E-09 -2.9E-09 -1.5E-09 -5.75E-11 1.7E-09 1.56E-08 8.69E-08 2.35E-07 4.74E-07 8.17E-07

Gelap (Amper) -5.3E-07 -7.5E-07 -6.3E-07 -5.1E-07 -4.3E-07 -3.4E-07 -2.8E-07 -2.3E-07 -2E-07 -1.6E-07 -1.4E-07 -1.2E-07 -9.9E-08 -8.7E-08 -7.8E-08 -6.8E-08 -5.9E-08 -5.4E-08 -4.9E-08 -4.3E-08 -4E-08 -3.6E-08 -3.3E-08 -3.1E-08 -2.8E-08 -2.5E-08 -2.3E-08 -2.1E-08 -1.9E-08 -1.6E-08 -1.4E-08 -1.3E-08 -1.1E-08 -9.2E-09 -7.4E-09 -7.4E-09 -5.3E-09 -4E-09 -1.7E-09 -6.1E-10 -8.85E-11 3.66E-10 9.16E-10 1.51E-09 2.49E-09 4.2E-09 3.76E-09

Tegangan (Volt) -8 -7.8 -7.6 -7.4 -7.2 -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -3.05E-14 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Terang (Amper) -1.1E-07 -1E-07 -9.8E-08 -9.5E-08 -8.6E-08 -8.8E-08 -8.2E-08 -8E-08 -8E-08 -7.5E-08 -7.1E-08 -6.5E-08 -6.2E-08 -5.9E-08 -5.4E-08 -5E-08 -4.9E-08 -4.7E-08 -4.3E-08 -4E-08 -4E-08 -3.7E-08 -3.1E-08 -3.1E-08 -2.6E-08 -2.6E-08 -2E-08 -1.7E-08 -1.7E-08 -1.6E-08 -1.2E-08 -1.2E-08 -1E-08 -8.8E-09 -7.2E-09 -5.3E-09 -3.6E-09 -2.7E-09 -1.8E-09 -9.39E-10 -3.24E-11 8.72E-10 1.77E-09 2.69E-09 3.59E-09 5.02E-09 6.5E-09

Gelap (Amper) -4.7E-08 -4.6E-08 -4.3E-08 -4.1E-08 -4.1E-08 -4E-08 -3.7E-08 -3.5E-08 -3.4E-08 -3.1E-08 -3.2E-08 -3.1E-08 -2.8E-08 -2.6E-08 -2.5E-08 -2.4E-08 -2.4E-08 -2.2E-08 -2.1E-08 -2E-08 -2E-08 -1.8E-08 -1.8E-08 -1.7E-08 -1.4E-08 -1.4E-08 -1.3E-08 -1.2E-08 -1.1E-08 -9.4E-09 -8.4E-09 -7.3E-09 -6.8E-09 -5.6E-09 -4.9E-09 -4.1E-09 -3.2E-09 -2.4E-09 -1.6E-09 -8.34E-10 -6.00E-11 7.55E-10 1.61E-09 2.38E-09 3.15E-09 3.91E-09 4.7E-09

46

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8

1.28E-06 1.88E-06 2.66E-06 3.59E-06 4.71E-06 6.09E-06 7.66E-06 9.46E-06 1.17E-05 1.39E-05 1.67E-05 2.01E-05 2.36E-05 2.85E-05 3.38E-05 4.09E-05 4.95E-05 5.88E-05 7.04E-05 8.52E-05 0.000108 0.000126 0.000151 0.000177 0.000206 0.000222 0.000247 0.000274 0.000295 0.00032 0.000349 0.000376 0.000412 0.000455

5.78E-09 5.33E-09 6.84E-09 7.28E-09 8.7E-09 9.41E-09 9.85E-09 1.49E-08 1.77E-08 2.11E-08 2.51E-08 3.07E-08 3.82E-08 7.66E-08 1.09E-07 1.64E-07 2.56E-07 4.27E-07 4.78E-07 7.07E-07 1.8E-05 2.31E-05 2.79E-05 3.12E-05 3.81E-05 4.22E-05 4.68E-05 5.58E-05 6.1E-05 7.62E-05 9.85E-05 0.000128 0.000129 0.000146

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8

8.05E-09 8.4E-09 1.08E-08 1.12E-08 1.22E-08 1.46E-08 1.67E-08 1.81E-08 2.04E-08 2.31E-08 2.4E-08 2.51E-08 2.97E-08 3.04E-08 3.37E-08 3.56E-08 3.8E-08 3.34E-08 4.21E-08 4.08E-08 4.72E-08 5.25E-08 5.3E-08 5.82E-08 6.31E-08 6.54E-08 6.62E-08 6.71E-08 7.04E-08 7.14E-08 7.71E-08 8.3E-08 8.76E-08 8.75E-08

5.51E-09 6.31E-09 7.28E-09 8.2E-09 8.91E-09 9.52E-09 1.09E-08 1.12E-08 1.4E-08 1.52E-08 1.58E-08 1.73E-08 1.76E-08 2.01E-08 2.17E-08 2.16E-08 2.39E-08 2.52E-08 2.64E-08 2.83E-08 3.04E-08 3.12E-08 3.19E-08 3.17E-08 3.39E-08 3.45E-08 3.78E-08 4.02E-08 4E-08 4.44E-08 4.54E-08 4.83E-08 4.83E-08 5.17E-08

47

Lampiran 4. Tabel I-V BSTT 2,5% 9000C Tegangan (Volt) -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4 -3.8 -3.6 -3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -1.98E-14 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2

Terang (Amper) -1.617E-07 -1.523E-07 -1.461E-07 -1.349E-07 -1.262E-07 -1.227E-07 -1.165E-07 -1.105E-07 -1.051E-07 -9.973E-08 -9.451E-08 -8.954E-08 -8.397E-08 -7.965E-08 -7.54E-08 -7.165E-08 -6.791E-08 -6.362E-08 -5.979E-08 -5.599E-08 -5.204E-08 -4.823E-08 -4.461E-08 -4.118E-08 -3.769E-08 -3.371E-08 -3.025E-08 -2.661E-08 -2.332E-08 -2.013E-08 -1.664E-08 -1.335E-08 -1.02E-08 -7.029E-09 -3.767E-09 -4.89E-10 3.1897E-09 6.9742E-09 1.0189E-08 1.3529E-08 1.7055E-08 2.0626E-08 2.3987E-08 2.759E-08 3.1283E-08 3.519E-08 3.9245E-08

Gelap (Amper) -1.68E-07 -1.88E-07 -1.56E-07 -1.29E-07 -1.28E-07 -1.2E-07 -1.06E-07 -1.03E-07 -9.25E-08 -1.03E-07 -9.11E-08 -8.56E-08 -8.05E-08 -7.56E-08 -7.13E-08 -6.53E-08 -6.22E-08 -5.65E-08 -5.3E-08 -4.88E-08 -4.52E-08 -4.14E-08 -3.87E-08 -3.48E-08 -3.08E-08 -2.76E-08 -2.5E-08 -2.17E-08 -1.88E-08 -1.66E-08 -1.35E-08 -1.13E-08 -8.85E-09 -5.84E-09 -3.84E-09 -9.56E-10 1.445E-09 5.886E-09 8.721E-09 1.14E-08 1.371E-08 1.628E-08 1.945E-08 2.187E-08 2.466E-08 2.798E-08 3.067E-08

48

2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7

4.3337E-08 4.6898E-08 5.1432E-08 5.579E-08 6.0732E-08 6.4662E-08 6.9387E-08 7.4966E-08 7.9453E-08 8.4952E-08 9.1094E-08 9.7828E-08 1.0484E-07 1.1082E-07 1.1842E-07 1.2573E-07 1.3856E-07 1.5227E-07 1.653E-07 1.7941E-07 1.9446E-07 2.1538E-07 2.2993E-07 2.4419E-07

3.389E-08 3.791E-08 4.04E-08 4.446E-08 4.81E-08 5.103E-08 5.587E-08 5.786E-08 6.165E-08 6.663E-08 7.157E-08 7.589E-08 7.996E-08 9.301E-08 9.659E-08 1.018E-07 1.052E-07 1.057E-07 1.265E-07 1.32E-07 1.367E-07 1.634E-07 1.8E-07 1.885E-07

49

Lampiran 5. Tabel I-V BST 8500C dan 9500C Tegangan (Volt) 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2 -2.1 -2.2 -2.3 -2.4 -2.5 -2.6 -2.7 -2.8 -2.9 -3 -3.1 -3.2 -3.3 -3.4 -3.5 -3.6 -3.7 -3.8 -3.9 -4 -4.1 -4.2 -4.3 -4.4 -4.5 -4.6

Terang (Amper) -1.38E-10 -1.72E-10 -3.53E-10 -4.68E-10 -6.82E-10 -9.05E-10 -1.24E-09 -1.39E-09 -1.55E-09 -1.91E-09 -2.40E-09 -3.19E-09 -4.14E-09 -5.43E-09 -6.61E-09 -8.02E-09 -9.95E-09 -1.17E-08 -1.41E-08 -1.71E-08 -1.97E-08 -2.30E-08 -2.64E-08 -3.07E-08 -3.59E-08 -4.13E-08 -4.63E-08 -4.94E-08 -5.35E-08 -7.15E-08 -7.65E-08 -8.78E-08 -9.48E-08 -1.05E-07 -1.13E-07 -1.26E-07 -1.37E-07 -1.52E-07 -1.65E-07 -1.81E-07 -2.02E-07 -2.30E-07 -2.78E-07 -3.43E-07 -4.28E-07 -4.75E-07 -5.51E-07

Gelap (Amper) -3.31E-12 -4.03E-11 -2.81E-11 -1.22E-10 -2.73E-10 -3.08E-10 -4.57E-10 -5.37E-10 -6.73E-10 -9.74E-10 -1.15E-09 -1.27E-09 -1.57E-09 -1.69E-09 -2.23E-09 -2.55E-09 -3.46E-09 -4.13E-09 -4.62E-09 -5.53E-09 -6.24E-09 -7.22E-09 -7.71E-09 -9.49E-09 -9.50E-09 -1.03E-08 -1.14E-08 -1.21E-08 -1.29E-08 -1.40E-08 -1.50E-08 -1.64E-08 -1.77E-08 -1.90E-08 -1.89E-08 -2.07E-08 -2.08E-08 -2.16E-08 -2.22E-08 -2.28E-08 -2.37E-08 -2.47E-08 -2.56E-08 -2.55E-08 -2.72E-08 -2.71E-08 -2.78E-08

Tegangan (Volt) 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2 -2.1 -2.2 -2.3 -2.4 -2.5 -2.6 -2.7 -2.8 -2.9 -3 -3.1 -3.2 -3.3 -3.4 -3.5 -3.6 -3.7 -3.8 -3.9 -4 -4.1 -4.2 -4.3 -4.4 -4.5 -4.6

Terang (Amper) -1.60E-09 -2.40E-08 -5.30E-08 -8.60E-08 -1.20E-07 -1.60E-07 -2.10E-07 -2.60E-07 -3.10E-07 -3.60E-07 -4.20E-07 -4.80E-07 -5.50E-07 -6.10E-07 -6.80E-07 -7.50E-07 -8.20E-07 -9.00E-07 -9.80E-07 -1.10E-06 -1.10E-06 -1.20E-06 -1.30E-06 -1.40E-06 -1.50E-06 -1.60E-06 -1.70E-06 -1.80E-06 -1.90E-06 -2.00E-06 -2.10E-06 -2.20E-06 -2.30E-06 -2.40E-06 -2.50E-06 -2.60E-06 -2.80E-06 -2.90E-06 -3.00E-06 -3.10E-06 -3.20E-06 -3.40E-06 -3.50E-06 -3.60E-06 -3.70E-06 -3.90E-06 -4.00E-06

Gelap (Amper) -1.30E-11 -1.60E-08 -3.40E-08 -5.50E-08 -7.90E-08 -1.10E-07 -1.40E-07 -1.70E-07 -2.10E-07 -2.50E-07 -2.90E-07 -3.30E-07 -3.70E-07 -4.20E-07 -4.70E-07 -5.20E-07 -5.80E-07 -6.30E-07 -6.90E-07 -7.50E-07 -8.20E-07 -8.80E-07 -9.50E-07 -1.00E-06 -1.10E-06 -1.20E-06 -1.20E-06 -1.30E-06 -1.40E-06 -1.50E-06 -1.60E-06 -1.60E-06 -1.70E-06 -1.80E-06 -1.90E-06 -2.00E-06 -2.10E-06 -2.20E-06 -2.30E-06 -2.40E-06 -2.50E-06 -2.60E-06 -2.70E-06 -2.80E-06 -2.90E-06 -3.00E-06 -3.20E-06

50

-4.7 -4.8 -4.9 -5 -5.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4

-6.91E-07 -8.29E-07 -9.06E-07 -9.63E-07 -1.19E-06 3.59E-11 3.37E-10 6.76E-10 1.42E-09 2.46E-09 3.28E-09 4.05E-09 4.84E-09 5.90E-09 6.29E-09 7.45E-09 8.22E-09 9.77E-09 1.02E-08 1.22E-08 1.27E-08 1.35E-08 1.61E-08 1.94E-08 2.09E-08 2.16E-08 2.46E-08 2.75E-08 2.78E-08 3.01E-08 3.29E-08 3.38E-08 3.80E-08 4.13E-08 4.83E-08 4.86E-08 5.25E-08 5.76E-08 5.98E-08 6.27E-08 6.60E-08 6.42E-08 8.33E-08 7.61E-08 9.17E-08 8.43E-08 1.07E-07 1.05E-07 1.05E-07 1.13E-07

-2.90E-08 -2.94E-08 -3.07E-08 -3.09E-08 -3.22E-08 -2.37E-11 -1.18E-11 2.31E-11 1.31E-10 2.10E-10 2.29E-10 4.24E-10 5.66E-10 6.98E-10 9.86E-10 8.21E-10 1.19E-09 1.32E-09 1.78E-09 1.94E-09 2.44E-09 2.77E-09 4.50E-09 5.02E-09 5.85E-09 6.77E-09 8.22E-09 9.11E-09 9.95E-09 1.12E-08 1.00E-08 1.20E-08 1.23E-08 1.31E-08 1.34E-08 1.43E-08 1.53E-08 1.65E-08 1.60E-08 1.65E-08 1.66E-08 1.77E-08 1.88E-08 1.91E-08 1.90E-08 2.00E-08 2.21E-08 2.14E-08 2.28E-08 2.35E-08

-4.7 -4.8 -4.9 -5 -5.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4

-4.10E-06 -4.30E-06 -4.40E-06 -4.60E-06 -4.70E-06 1.64E-09 2.75E-08 5.93E-08 1.02E-07 1.59E-07 2.36E-07 3.36E-07 4.62E-07 6.15E-07 7.91E-07 9.91E-07 1.24E-06 1.45E-06 1.70E-06 1.97E-06 2.25E-06 2.55E-06 2.85E-06 3.17E-06 3.49E-06 3.82E-06 4.15E-06 4.50E-06 4.85E-06 5.21E-06 5.59E-06 5.96E-06 6.33E-06 6.69E-06 7.08E-06 7.48E-06 7.87E-06 8.27E-06 8.68E-06 9.08E-06 9.50E-06 9.91E-06 1.08E-05 1.08E-05 1.12E-05 1.17E-05 1.21E-05 1.26E-05 1.30E-05 1.35E-05

-3.30E-06 -3.40E-06 -3.50E-06 -3.60E-06 -3.80E-06 -2.60E-11 1.47E-08 3.01E-08 4.79E-08 7.00E-08 9.91E-08 1.38E-07 1.90E-07 2.59E-07 3.45E-07 4.51E-07 5.76E-07 7.23E-07 8.88E-07 1.09E-06 1.27E-06 1.48E-06 1.71E-06 1.94E-06 2.19E-06 2.44E-06 2.70E-06 2.98E-06 3.26E-06 3.54E-06 3.83E-06 4.13E-06 4.43E-06 4.74E-06 5.06E-06 5.38E-06 5.71E-06 6.04E-06 6.37E-06 6.72E-06 7.07E-06 7.39E-06 7.76E-06 8.12E-06 8.49E-06 8.85E-06 9.24E-06 9.62E-06 1.00E-05 1.09E-05

51

4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1

1.27E-07 1.45E-07 1.47E-07 1.46E-07 1.50E-07 1.62E-07 1.77E-07

2.46E-08 2.43E-08 2.57E-08 2.73E-08 2.74E-08 2.67E-08 2.94E-08

4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1

1.39E-05 1.44E-05 1.49E-05 1.54E-05 1.59E-05 1.64E-05 1.68E-05

1.08E-05 1.12E-05 1.16E-05 1.20E-05 1.24E-05 1.29E-05 1.33E-05

52

Lampiran 6. Tabel I-V BNST 5% 8500C dan 9500C Tegangan (Volt) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Terang (Amper) 1.19E-08 5.73E-08 2.42E-07 6.22E-07 1.11E-06 1.61E-06 2.16E-06 2.75E-06 3.35E-06 4.00E-06 4.64E-06 5.38E-06 6.12E-06 6.86E-06 7.70E-06 8.50E-06 9.33E-06 1.02E-05 1.12E-05 1.21E-05 1.30E-05 1.39E-05 1.51E-05 1.62E-05 1.72E-05 1.85E-05 2.00E-05 2.12E-05 2.25E-05 2.38E-05 2.50E-05 2.67E-05 2.80E-05 2.95E-05 3.11E-05 3.28E-05 3.41E-05 3.56E-05 3.73E-05 3.89E-05 4.04E-05 4.27E-05 4.46E-05 4.65E-05 4.80E-05 4.94E-05 5.15E-05

Gelap (Amper) 5.06E-11 8.18E-10 2.39E-09 4.88E-09 9.65E-09 2.10E-08 3.78E-08 5.35E-08 9.39E-08 1.32E-07 1.68E-07 2.26E-07 2.90E-07 3.30E-07 4.48E-07 5.00E-07 6.35E-07 7.45E-07 9.03E-07 1.26E-06 1.69E-06 1.63E-06 1.98E-06 2.10E-06 2.58E-06 2.49E-06 2.91E-06 3.50E-06 3.75E-06 4.14E-06 4.39E-06 4.61E-06 5.10E-06 5.22E-06 5.74E-06 6.19E-06 6.80E-06 7.37E-06 7.70E-06 8.14E-06 8.94E-06 9.74E-06 1.01E-05 1.04E-05 1.08E-05 1.16E-05 1.20E-05

Tegangan (Volt) 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2 -2.1 -2.2 -2.3 -2.4 -2.5 -2.6 -2.7 -2.8 -2.9 -3 -3.1 -3.2 -3.3 -3.4 -3.5 -3.6 -3.7 -3.8 -3.9 -4 -4.1 -4.2 -4.3 -4.4 -4.5 -4.6

Terang (Amper) -1.90E-11 -3.80E-10 -4.90E-10 -7.40E-10 -8.70E-10 -1.30E-09 -1.70E-09 -2.30E-09 -3.20E-09 -4.60E-09 -6.40E-09 -8.70E-09 -1.20E-08 -1.60E-08 -2.00E-08 -2.60E-08 -3.30E-08 -4.20E-08 -5.10E-08 -6.30E-08 -7.60E-08 -9.20E-08 -1.10E-07 -1.30E-07 -1.50E-07 -1.70E-07 -1.90E-07 -2.20E-07 -2.50E-07 -2.70E-07 -3.10E-07 -3.40E-07 -3.70E-07 -4.10E-07 -4.50E-07 -4.90E-07 -5.30E-07 -5.70E-07 -6.10E-07 -6.60E-07 -7.00E-07 -7.50E-07 -8.00E-07 -8.60E-07 -9.10E-07 -9.70E-07 -1.10E-06

Gelap (Amper) -5.80E-12 -3.60E-10 -6.90E-10 -8.10E-10 -9.70E-10 -9.80E-10 -1.10E-09 -1.40E-09 -1.60E-09 -1.90E-09 -2.50E-09 -3.30E-09 -4.30E-09 -5.70E-09 -7.60E-09 -1.00E-08 -1.30E-08 -1.70E-08 -2.20E-08 -2.80E-08 -3.50E-08 -4.30E-08 -5.30E-08 -6.40E-08 -7.70E-08 -9.10E-08 -1.10E-07 -1.30E-07 -1.50E-07 -1.70E-07 -1.90E-07 -2.20E-07 -2.40E-07 -2.70E-07 -3.00E-07 -3.30E-07 -3.70E-07 -4.00E-07 -4.40E-07 -4.80E-07 -5.10E-07 -5.60E-07 -6.00E-07 -6.50E-07 -6.90E-07 -7.40E-07 -7.90E-07

53

4.7 4.8 4.9 5 5.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2 -2.1 -2.2 -2.3 -2.4 -2.5 -2.6 -2.7 -2.8 -2.9 -3 -3.1 -3.2 -3.3 -3.4 -3.5 -3.6 -3.7 -3.8 -3.9 -4 -4.1 -4.2 -4.3 -4.4

5.26E-05 5.49E-05 5.60E-05 5.79E-05 6.02E-05 -1.10E-08 -5.00E-10 -4.20E-09 -8.80E-09 -1.50E-08 -2.50E-08 -3.60E-08 -5.00E-08 -6.60E-08 -8.50E-08 -1.00E-07 -1.30E-07 -1.60E-07 -1.80E-07 -2.20E-07 -2.50E-07 -2.90E-07 -3.30E-07 -3.60E-07 -4.10E-07 -4.50E-07 -5.00E-07 -5.60E-07 -6.10E-07 -6.70E-07 -7.20E-07 -8.00E-07 -8.60E-07 -9.40E-07 -9.90E-07 -1.10E-06 -1.10E-06 -1.20E-06 -1.30E-06 -1.40E-06 -1.50E-06 -1.60E-06 -1.70E-06 -1.80E-06 -1.90E-06 -2.00E-06 -2.20E-06 -2.20E-06 -2.50E-06 -2.50E-06

1.23E-05 1.32E-05 1.37E-05 1.41E-05 1.48E-05 -6.90E-12 -1.60E-09 -3.60E-09 -5.60E-09 -8.00E-09 -1.10E-08 -1.40E-08 -1.80E-08 -2.20E-08 -2.80E-08 -3.30E-08 -3.90E-08 -4.50E-08 -5.50E-08 -5.70E-08 -7.20E-08 -8.40E-08 -9.20E-08 -1.10E-07 -1.20E-07 -1.40E-07 -1.50E-07 -1.70E-07 -1.90E-07 -2.20E-07 -2.30E-07 -2.50E-07 -2.80E-07 -3.10E-07 -3.50E-07 -3.90E-07 -4.10E-07 -4.60E-07 -4.70E-07 -5.10E-07 -5.60E-07 -5.90E-07 -6.30E-07 -7.00E-07 -7.60E-07 -8.30E-07 -8.50E-07 -9.10E-07 -9.80E-07 -1.00E-06

-4.7 -4.8 -4.9 -5 -5.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4

-1.10E-06 -1.20E-06 -1.20E-06 -1.30E-06 -1.40E-06 3.01E-11 7.19E-10 9.52E-10 1.34E-09 2.67E-09 6.46E-09 1.46E-08 2.92E-08 5.29E-08 8.68E-08 1.31E-07 1.86E-07 2.51E-07 3.25E-07 4.07E-07 4.97E-07 5.95E-07 7.00E-07 8.11E-07 9.28E-07 1.05E-06 1.18E-06 1.32E-06 1.45E-06 1.60E-06 1.74E-06 1.89E-06 2.05E-06 2.21E-06 2.38E-06 2.55E-06 2.73E-06 2.91E-06 3.10E-06 3.29E-06 3.51E-06 3.72E-06 3.94E-06 4.19E-06 4.44E-06 4.71E-06 4.99E-06 5.31E-06 5.58E-06 5.96E-06

-8.40E-07 -8.90E-07 -9.50E-07 -1.10E-06 -1.10E-06 4.72E-12 3.90E-10 7.89E-10 1.24E-09 1.63E-09 2.95E-09 6.11E-09 1.27E-08 2.45E-08 4.31E-08 7.03E-08 1.06E-07 1.51E-07 2.05E-07 2.67E-07 3.36E-07 4.13E-07 4.98E-07 5.88E-07 6.84E-07 7.87E-07 8.95E-07 1.01E-06 1.13E-06 1.25E-06 1.38E-06 1.51E-06 1.65E-06 1.80E-06 1.94E-06 2.10E-06 2.26E-06 2.43E-06 2.60E-06 2.78E-06 2.98E-06 3.18E-06 3.39E-06 3.61E-06 3.87E-06 4.13E-06 4.42E-06 4.71E-06 5.04E-06 5.34E-06

54

-4.5 -4.6 -4.7 -4.8 -4.9 -5 -5.1

-2.70E-06 -2.80E-06 -2.90E-06 -3.10E-06 -3.30E-06 -3.60E-06 -3.70E-06

-1.10E-06 -1.20E-06 -1.30E-06 -1.50E-06 -1.70E-06 -1.60E-06 -1.60E-06

4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1

6.32E-06 6.73E-06 7.14E-06 7.59E-06 8.08E-06 8.53E-06 9.14E-06

5.71E-06 6.10E-06 6.51E-06 6.91E-06 7.40E-06 7.90E-06 8.53E-06

55

Lampiran 7. Tabel Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Tegangan Output Intensitas Cahaya (Lux) 23 79 139 182 257 375 445 543 613 755 866 983 1082

Tegangan (mV) 0.1 0.2 0.4 0.9 1.2 2.1 4 7.4 7.9 8 8.3 8.7 9