TEKNOLOGI NANO JILID 2 Dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh Oleh: Prof. Dr. Saludin Muis, M.Kom Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013
Hak Cipta 2013 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Ruko Jambusari No. 7A Yogyakarta 55283 Telp. : 0274-889836; 0274-889398 Fax. : 0274-889057 E-mail :
[email protected]
Muis, Saludin, Dr. Ir. M. Kom TEKNOLOGI NANO JILID 2: Dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh/Dr. Ir. Saludin Muis, M.Kom - Edisi Pertama – Yogyakarta; Graha Ilmu, 2013 xvi + 654, 1 Jil. : 26 cm. ISBN: 978-979-756-977-8 (Jilid Lengkap) 978-979-756-979-2 (Jilid 2)
1. Teknik
I. Judul
KATA PENGANTAR
Menyelesaikan penulisan buku ini merupakan satu kebahagiaan tersendiri dimana penulis dapat memberikan sepotomg pengetahuan teknologi yang jarang dilihat oleh masyarakat umun kepada pembaca budiman, yaitu dapur pembuatan layar sentuh yang canggih dan menyangkut teknologi nano. Penulis berharap lewat buku ini mampu menjadikan sesuatu yang canggih menjadi hal yang biasa dihadapan para pembaca dan di kemudian hari bangsa Indonesia memiliki kesempatan memasuki dunia teknologi nano yang canggih yang masih menjadi milik negara maju saat ini. Buku ini merupakan kelanjutan dari buku karangan penulis yang telah diterbitkan yaitu “Teknologi Nano Dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh” dan ”Teknologi Nano Lanjutan-1 Dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh”. Adapun isi buku ini ditujukan untuk melengkapi buku pertama dan kedua dengan beberapa teknik baru yang berkaitan dengan pembuatan layar sentuh dan dibahas secara mendalam dari sisi teoritisnya sehingga pengetahuan yang disajikan menjadi lebih komprehensif dan utuh dan lebih bermanfaat bagi pembaca. Penulis mengucapkan terima kasih kepada 6 orang yang berperan besar dan merubah perjalanan hidup penulis, yaitu Ibu Saini (Alm), T. Oh Huan (Alm), Albert Ray J, Alexander Rex., Ibu Maria Dwi K ,dan Ibu RajaniTjandra.
Jakarta, Januari 2012 Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL PENDAHULUAN BAB 1 ADSORPSI DAN DIFUSI 1.1 Statistik Mekanika 1.1.1 Fungsi Termodinamika Dan Hubungan 1.1.2 Definisi Keadaan Mikro dan Keadaan Makro 1.2.3 Definisi Rakitan 1.1.4 Aturan Rakitan 1.1.5 Evaluasi ± dan ² Untuk Aturan Rakitan 1.1.6 Aturan Besar Rakitan 1.1.7 Evaluasi ±,², dan ³ Untuk Aturan Besar Rakitan 1.1.8 Aturan Fungsi Partisi Untuk Sistem Partikel Tidak Interaksi 1.1.9 Faktorisasi Fungsi Partisi Molekul 1.1.10 Teori Fungsi Kerapatan (DFT) 1.1.11 Proses Termodinamik Tak Berbalik 1.1.12 Statistik Mekanik Proses Tidak Dapat DiBalik 1.2 Pengenalan Umum Adsorpsi Benda Padat 1.2.1 Definisi Dan Terminologi 1.2.3 Termodinamika Adsorpsi Gas- Padat 1.2.4 Gas Dan Penguapan Adsopsi Pada Bahan Berpori 1.2.5 Contoh Aplikasi Metode Volumetrik 1.3 Mikro-porositas Dan Metode Evaluasi Daerah Permukaan 1.3.1 Adsorpsi Osmotik Dan Dubinin Iso-termis 1.3.2 Persamaan Iso-termis Tipe Adsorpsi Landmuir dan Fowler-Guggenheim 1.3.3 Metode Plot t 1.3.4 Metode BET 1.3.5 Metode Horvath-Kawazoe
v vii ix xiii xv 1 1 1 2 4 5 6 7 9 10 11 13 15 18 23 23 27 30 32 34 34 38 45 48 52
1.4
1.5
1.6 1.7 BAB 2 2.1
2.2 2.3
BAB 3 3.1 3.2
Evaluasi Meso Prorositas Bahan Nano Pori (Nanoporous) 1.4.1 Kondensasi/Pemadatan Kapiler 1.4.2 Teori Makrokopik Menjelaskan Kondensasi Pori 1.4.3 Teori Fungsi Kerapatan Difusi Pada Bahan-Bahan Pori 1.5.1 Hukum Fick 1.5.2 Transpor, Difusi Diri Dan Koefisien Terkoreksi 1.5.3 Rata-rata Kuadrat Perpindahan, Gerak Acak Dan Difusi Gas 1.5.4 Transpor Mekanik Pada Media Pori 1.5.5 Viskos, Knudsen Dan Aliran Transisi 1.5.6 Aliran Viskos Dan Knudsen Dalam Model Sistem Pori 1.5.7 Transpor Pada Sistem Pori Real: Membran 1.5.8 Difusi Pada Bahan Mikro Pori: Zeolite Dan Bahan Terkait Contoh Proses Sputter Kasus dan pembelajaran: Permukaan SiO2 terkontaminasi dan terkupas.
55 55 58 66 76 76 78 80 83 85 86 88 93 103 125
PEMBENTUKAN PI PADA TIPE SITO Teori Bahan Organik Untuk PI/PR 2.1.1 Ringkasan 2.1.2 Pengantar 2.1.3 Motivasi Penyajian Bahan (di bawah) 2.1.4 Referensi Dan Prinsip 2.1.5 Prosedur Percobaan 2.1.6 Hasil Dan Pembahasan 2.1.7 Bahan DQA Dan KTFR 2.1.8 Kesimpulan Penjelasan Singkat Proses PR/PI Contoh Kasus Dan Pembelajaran 2.3.1 Sito: Metal Jumper Hubung Singkat /Disebabkan Ledakan ESD 2.3.2 Kerusakan PI Pada Model xxA56 2.3.3 Kerusakan PI Pada Model xxE8 2.3.4 Model xxW8, PR Terkupas
147 147 147 148 149 149 162 169 192 255 255 261 262 286 300 323
SURFACE ACOUSTIC WAFE (SAW) Selintas Teknologi Layar Sentuh Teori-Teori SAW 3.2.1 Interaksi gelombang akustik permukaan, elektron dan cahaya. 3.2.2 Teori Dua Dimensional Untuk Perambatan Gelombang Akustik Permukaan Pada Pieozoelektrik Padat Terbatas 3.2.3 Analisa Pendekatan Dan Eksak Pada Gelombang Akustik Permukaan Pada Plat Elastik Tidak Terbatas Dengan Lapisan Logam Tipis
339 340 363 363
BAB 4 KASUS DAN PEMBELAJARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A: LATAR BELAKANG TEORI PROSES CS DAN KINERJANYA LAMPIRAN B: MEKANISME PENGERASAN PADA LOGAM DAN KACA TENTANG PENULIS
384 392 397 487 489 551 653
-oo0ooviii
Teknologi Nano Jilid 2 dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.4 Gambar 1.5 Gambar 1.6 Gambar 1.7 Gambar 1.8 Gambar 1.9 Gambar 1.10 Gambar 1.11 Gambar 1.12 Gambar 1.13 Gambar 1.14 Gambar 1.15 Gambar 1.16 Gambar 1.17 Gambar 1.18 Gambar 1.19 Gambar 1.20 Gambar 1.21 Gambar 1.22 Gambar 1.23 Gambar 1.24 Gambar 1.25 Gambar 1.26 Gambar 1.27 Gambar 1.28 Gambar 1.29 Gambar 1.30 Gambar 1.31 Gambar 1.32 Gambar 1.33 Gambar 1.34 Gambar 1.35
Volume abc Di mana Molekul Gas Ideal Terkunkung Aturan Rakitan Aliran Kental Pada Arah x Gerak Acak Dapat Loncat Dari Kiri atau Kanan Pembagian Permukaan Gibb (GDS) Percobaan Adsopsi Volumetrik Percobaan Adsorpsi Volumetrik Contoh Peralatan Adsorpsi Volumetrik Isotermis Adsorpsi N2 Pada Suhu 77K, Erionite Alam, Sampel AP Isotermis Adsorpsi N2 Pada Suhu 77K, Zeolite Na-Y Sintesis, Sampel CBV-100 Isotermis Adsorpsi N2 Pada Suhu 77K, Zeolite Na-Y Sintesis, Sampel Sk-40 Model Adsorpisi Polanyi Plot Dubinin Untuk Sampel N2 Pada 77K Plot Osmotik Linear, B=0.5, Adsorpsi NH3 Pada 300K (a) Na-Y (CBV-100), (b) Na-Y (SK-40) dan (c) Na-X (13X) Plot t Untuk 70bs2-25C Model Adsorpsi BET Plot BET Untuk Sampel 70bs2-25C Adsorpsi Pada Celah Pori Plot Distribusi Pori Mikro Horwath-Kawazoe Pada ZSM-5 Zeolite Iso-termis Adsorpsi N2 Pada 77K, Sampel 70bs2 (f& adsorpsi, % de-adsorpsi) Diagram Iso-termis Adsorpso Untuk Pori-meso Tunggal Bentuk Silinder Lapis Banyak Adsorpsi Dan Kondensasi Pori Pada Meso Pori Tunggal Klasifikasi Histerisis Adsorpsi (a) Bentuk Papan, (b) Pori-pori Selama Kondensasi Pori Daerah Radius r1 Dan rI1 Memisahkan Tahap I Dan Tahap II Iso-termis Adsorpsi N2, 77K Pada Permukaan Spesifik Sampel Silika 68bs1E (f& adsorpsi, % de-adsorpsi) BJD-PSD,(dV/dD) [cc-STP/g ] vs Lebar Pori Pada Sampel MCM-41 Meso-Pori. NLDFT-PSD,(dV/dD) [cc-STP/g ] vs Lebar Pori Pada Sampel MCM-41 Pori-meso. Skema Sebuah Pori Papan NLDFT-PSD,(dV/dD) [cc-STP/g ] vs Lebar Pori Pada Sampel 70bs2 NLDFT Menggambarkan Kondensasi Kapiler Difusi Satu Dimensi (a) Difusi Transpor, (b) Difusi Diri
3 5 17 22 25 25 30 32 33 33 33 34 36 38 44 47 48 51 52 55 56 56 57 58 59 59 61 63 64 73 74 75 77 78
Gambar 1.36 Gambar 1.37 Gambar 1.38 Gambar 1.39 Gambar 1.40 Gambar 1.41 Gambar 1.42 Gambar 1.43 Gambar 1.44 Gambar 2.1 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Gambar 2.14 Gambar 2.15 Gambar 2.16 Gambar 2.17 Gambar 2.18 Gambar 2.19 Gambar 2.20 Gambar 2.21 Gambar 2.22 Gambar 2.23 Gambar 2.24 Gambar 2.25 Gambar 2.26 Gambar 2.27 Gambar 2.28 Gambar 2.29 Gambar 2.30 Gambar 2.31 Gambar 2.32 Gambar 2.33 Gambar 2.34 Gambar 2.35 Gambar 2.36 Gambar 2.37
x
Mekanisme Transpor, (a) Aliran Gas, (b) Aliran Knudsen (c) Difusi Permukaan, (d) Difusi Layar Banyak, (e) Kondensasi Kapiler, (f) Konfigurasi Difusi Hubungan Antara Kemampuan Difusi Dan Diameter Pori Aliran Knudsen Pada Silinder Pori Diameter 2r Skema Diagram Test Perembesan Total Aliran Sebagai Fungsi Suhu Contoh Zeolite Atau Bahan Lain Terkait Pengukuran Koefisien Difusi Dengan Metode FTIR Geometris (a) Bola, (b) Kotak, (c) Silinder, (d) Papan kristal Difusi Kinetik Pada Para-Xylene Sampel H-ZSM-11, 400K Beda Antara Polyimine Tradisonal Dan Foto-resis Polyimida (PSPI) Reaksi Kimia 2 Tahap Mekanisme Reaksi Kimia Pada Metode “imidization” Reaksi Kimia Pada Larutan Termis “imidization” Reaksi Kimia Foto Sensitif Polimer Ester Reaksi Kimia Foto Sensitif Asam Polyamic Reaksi Kimia Lingkar Tertutup PSPI Positif Perbedaan Tipe Positif Dan Negatif Langkah-langkah Pelapisan Metode Putar 3 Cara Pencahayaan Diagram Kurva Karakteristik Polimer Foto Sensitif Perbandingan Sensitivitas PR Langkah-Langkah Sintesa Modifikasi Polyamic Ester Reaksi Perubahan Polyamic Ester Menjadi Polyimide Dengan Kristalisasi Suhu Tinggi Proses Uji Kekuatan Adesif Beda Metode Beda Pencahayaan Reaksi Hidrolisis Anhydride Metode Klorinasi/Chlorination Metode Polimerisasi Langsung DNQ5 Chemical Reaction -Photo Spektral Infra Merah PMDA Spektral Infra Merah ODPA, Sebelum Dimurnikan, (b) sesudah Dimurnikan Kurva DSC PDMA Sebelum Dimurnikan, (b) sesudah Dimurnikan Kurva DSC ODPA Sebelum Dimurnikan, (b) sesudah Dimurnikan Spektral Infra Merah BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester Spektral Infra Merah BisAPAF-PDMA Polyimide Spektral 1H-NMR BisAPAF-PDMA Polyamic Acid n-Butyl Ester Spektral Infra-Merah BisAPAF-PMDA Polyamid Acid n-Butyl Ester Yang Diproteksi dengan DNQ, (a) Sebelum Pencahayaan. (b) Sesudah Pencahayaan Kurva TGA BisAPAF-PMDA Polyimide Kurva TGA BisAPAF-ODPA Polyimide Kurva Suhu resistansi Termis Konstan 4000C 150 menit, (b) 500oC 150 menit Kurva TGA Panas Bis APAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester 100oC I Jam, 200oC 1jam, 300oC 1 jam Kurva Acetamide vs BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester Kurva TGA Foto Sensitif, Formula Polyimide (b) Polyamic +25phr PIC-3 Kurva TMA BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl ster Kurva Kurva TMA BisAPAF-ODPA Polyamic Acid n-Butyl Ester
83 84 87 89 93 95 98 99 100 149 152 152 153 154 154 156 157 158 159 162 162 164 165 167 168 169 170 171 174 177 178 178 179 179 180 180 181 181 182 182 183 183 184 184 185
Teknologi Nano Jilid 2 dalam Pembuatan Sensor Layar Sentuh
Gambar 2.38 Gambar 2.39 Gambar 2.40 Gambar 2.41 Gambar 2.42 Gambar 2.43 Gambar 2.44 Gambar 2.45 Gambar 2.46 Gambar 2.47 Gambar 2.48 Gambar 2.49 Gambar 2.50 Gambar 2.51 Gambar 2.52 Gambar 3.1 Gambar 3.2. Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18
Daftar Gambar
Spektral UV-Tampak (a) BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester (b) BisAPAF-ODPA Polyamic Acid n-Butyl Ester Spektral UV-Tampak Sistem BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl ester/ 25 phr PIC-3, Dimodifikasi Oleh 25% DNQ Spektral UV-Tampak Sistem BisAPAF-ODPA Polyamic Acid n-Butyl ester/ 25 phr PIC-3, Dimodifikasi Oleh 25% DNQ Spektral UV-Tampak Sistem BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl ester/ 25 phr PIC-3 Hubungan Kandungan PIC-3 Dalam Foto Sensitif Dan Laju Pelarutan Hubungan Ketebalan Film Dan Kecepatan Putar Pelapisan Hubungan Suhu Prebake Foto Sensitif Dan Laju Pelarutan Hubungan Banyaknya DNQ - BisAPAF FMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester Kurva Karakteristik Sistem BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester/ 25phr Kurva Karakteristik Sistem BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl Ester, Dimodifikasi Oleh 25% DNQ/25phr PIC-3 Kurva Karakteristik Sistem BisAPAF-ODPA Polyamic Acid n-Butyl Ester, Dimodifikasi Oleh 25% DNQ/25phr PIC-3 Foto OM Foto Sensitif, BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl/25phr PIC-3 Setelah Pencahayaan Dan Pencucian Sebelum Modifikasi (b) Setelah Modifikasi Gambar SEM Foto Sensitif, BisAPAF-PMDA Polyamic Acid n-Butyl ester/25phr PIC-3 Setelah Pencahayaan Dan Pencucian Sebelum Modifikasi (b) Sesudah Modifikasi Permukaan BisAPAF-PMDA Asam Ployamic n-Butyl Ester Pada Tembaga Setelah Kristalisasi Suhu Tinggi Kekuatan Adesif Substrate - Polyimide (a) Ketergantungan Konduktivitas Pada Antenuasi, (b) Perubahan Relatif Kecepatan Suara, Untuk SAW Pada Substrate Piezoelektrik Normalisasi Potensial Piezoelektrik Untuk SAW GaAs Sistem Pelapisan Semikonduktor Untuk Pengujian Skema gambar Internal /layout Sampel (a) Medan Magnet Tergantung Atenuasi SAW, (b) Perubahan Kecepatan SAW, (c) Konduktivitas Magnet Bias Gerbang Tergantung Pada Atenuasi SAW Pada Hetero Sambungan Semikonduktor Skema Sistem Campuran Dengan Substrate Piezoelektrik Kuat Dan Hetero Sambungan Semikonduktor Mobil Tinggi Transmisi SAW dan Perubahan Kecepatan Untuk Struktur semikonduktor/ Piezoelektrik campuran Sebuah VCO Berdasarkan Struktur Semikonduktor/ Piezoelektrik Campuran Tegangan Tergantung Pada Hanyutan Fasa Dan Intensitas SAW Untuk Sampel Campuran dengan Gerbang Terpisah Bias Gerbang Tergantung Pada Atenuasi Dan Kecepatan Hanyutan Fase SAW Pada Semikonduktor Hetero Sambungan Dengan Variabel Kerapatan Pembawa Skema Sample Semikonduktor/ Piezoelektri Campuran Untuk Pengamatan Transpor Muatan Akustik/ACT ACT Pada Gambar 3.12. Sinyal ACT Sebagai Fungsi Waktu Terbang Pada Muatan Terdeteksi Foto Luminasi Pada Sumur Kuantum Semikonduktor Dibawah Pengaruh SAW Penyelidik Langsung Untuk Ionisasi Exciton Pada Medan Piezoelektrik Kuat Yang Menyertai SAW Pada Substrate GaAs Konduksi Termodulasi Secara Lateral Dan Pita Valensi Pada Sumur Kuantum Semikonduktor Ban Berjalan Foton Direalisasi Dalam Struktur Lapisan Semikonduktor Perbandingan Antara Intensitas PL langsung Pada Lokasi Eksitasi, Intensitas PL Tunda Pada Lokasi Generasi
185 186 186 187 187 188 188 189 189 190 190 191 191 192 192 366 366 367 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 378 378 379 380 381
xi
