Studi Pengaruh Perbandingan Zr/Ti terhadap Struktur, Komposisi Fase, dan Morfologi Kristal Lapisan Tipis PZT (PbZrxTi1-xO3)
| Main Author: | Manggara, AlgafariBakti |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/157508/ |
Daftar Isi:
- Ferokeramik berstruktur kristal perovskit ABO 3 dan berbentuk lapisan tipis ( thin film ) menjadi fokus penelitian dalam teknologi mikroelektrik. Plumbum Zirkonat Titanat (PZT) adalah ferokeramik dengan sifat piezoelektrik terbaik untuk divais berbasis Micro Electro Mechanical (MEMs). Beberapa metode fabrikasi lapisan tipis PZT sedang dikembangkan saat ini, salah satunya yang memberi banyak keuntungan adalah Chemical Solution Deposition (CSD) melalui teknik spin coating menggunakan prekursor PZT hasil sintesis metode sol-gel. Karakteristik keramik PZT dengan perbandingan Zr/Ti di daerah Morphotrophic Phase Boundry ( MPB) berbentuk lapisan tipis berbeda dengan keramik ruah ( bulk ) dalam hal struktur, komposisi fase, dan morfologi kristalnya . Oleh karena itu pada penelitian ini dipelajari pengaruh perbandingan Zr/Ti terhadap struktur kristal, komposisi fase, dan morfologi lapisan PZT di daerah MPB. Penelitian ini menggunakan v ariasi komposisi perbandingan Zr/Ti yaitu 50:50, 52:48, 53:47, 55:45, dan 60:40. Sintesis prekursor PZT dilakukan dengan metode sol-gel menggunakan penstabil polietilen glikol 400 melalui proses refluks. Pembuatan lapisan dilakukan melalui teknik spin coating menggunakan substrat silikon (100) dan dianil pada temperatur 600 o C. Karakterisasi awal prekursor PZT untuk mengidentifikasi pembentukan ikatan M-O-M yang terbentuk dan senyawa organik yang di uapkan selama proses sol-gel menggunakan FT-IR. Analisis termal menggunakan DSC-TGA untuk mengetahui temperatur kristalisasi dan senyawa organik yang telah di uapkan . Karakterisasi struktur kristal serbuk dan lapisan tipis PZT menggunakan XRD serta untuk mengetahui morfologi dan komposisi menggunakan SEM-EDX. Hasil penelitian menunjukkan metode sol-gel dengan PEG 400 dapat menghasilkan PZT yang teridentifikasi memiliki struktur perovskite ABO 3 hasil analisis FT-IR dan XRD serbuk PZT. Berdasarkan hasil uji DSC-TGA temperatur kristalisasi PZT adalah 599,73 ( → 600 o C). Teknik spin coating dan penganilan pada temperatur 600 o C dapat menghasilkan lapisan tipis dan menumbuhkan kristal PZT pada substrat silikon (100). Perbandingan Zr/Ti memberikan pengaruh pada karakteristik lapisan tipis PZT, dimana semakin bertambahnya atom Zr dan berkurangnya atom Ti menyebabkan muncul struktur kristal ZrO 2 yang semakin meningkat, fase rhombohedral yang terbentuk semakin bertambah dan fase tetragonal semakin berkurang, ukuran kristal ( crystallite size ) semakin besar, morfologi lapisan tipis secara visual menunjukkan ukuran partikel ( particle size ) semakin bertambah, dan ketebalannya yang sedikit mengalami peningkatan.