Text

Studi Penumbuhan Lpaisan Tipis CeO2 Menggunakan Metode Spin Coating Karakterisasinya

---

INTISARI
Lapisan tipis CeO2 (Cerium oksida), telah ditumbuhkan menggunakan metode
CSD (Chemical Solution Depotition). Hasil penumbuhan menggunakan CSD masih
terdapat kekurangan yaitu terjadi keretakan pada hasil lapisan tipis, maka digunakan
variasi tetesan prekursor pada proses spin coating untuk menghilangkan keretakan.
Mikrostruktur lapisan tipis CeO2 (Cerium oksida) dikarakterisasi dan dianalisis untuk
mengetahui pengaruh variasi jumlah tetesan precursor terhadap bentuk dan ukuran
mikrostruktur.
Cerium chloride (0,22 M) dan Citric acid (0,33 M) sebagai precursor
dilarutkan dalam campuran pelarut Ethanol dan Aquades. Rasio volume Ethanol dan
Aquades adalah 2 : 1. Pembuatan gel prekursor dilakukan dengan mencampurkan
larutan dan dipanaskan dengan suhu 70o C dengan lama waktu 60 menit lalu
diteteskan di atas substrat kaca dan diputar dengan kecepatan 3000 rpm selama 35
detik, selanjutnya dilakukan proses annealing dengan suhu 400o C selama 5 menit.
Analisis X-ray Diffraction(XRD) digunakan untuk menentukan struktur, ukuran
kristalit, parameter kisi dan fasa. Bentuk dan ukuran bulir lapisan tipis dianalisis
menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Sifat optis dianalisis
menggunakan spektrofotometer ultraviolet-visible (UV-Vis) untuk menentukan nilai
transmitansi, absorbansi dan celah pita energi.
Pencocokan pola XRD berdasarkan orientasi kristal pada masing-masing
puncak dengan data JCPDS 43-1002 dan JCPDS 32-0196 menunjukkan lapisan tipis
yang terbentuk tidak sepenuhnya CeO2, tetapi masih terdapat fase lain yaitu Ce6O11
yang terbentuk karena nonstokiometri akibat kekurangan oksigen. Ukuran kristalit
CeO2 42,34 nm dan 35,99 nm. Nilai parameter kisi yang diperoleh untuk masingmasing jumlah tetesan yaitu 5,4053 Å untuk sampel (a) dan 5,3975 Å untuk sampel
(b). Nilai tersebut mendekati nilai parameter kisi untuk CeO2 pada referensi. Citra
SEM memberikan gambar bahwa lapisan tipis CeO2 dengan jumlah tetesan lebih
banyak telah tumbuh merata pada substrat dengan ukuran bulir 71 nm dan lebar celah
antar bulir 10,62 nm. Analisis sifat optis menunjukan bahwa lapisan tipis CeO2
memiliki transmitansi tinggi pada cahaya tampak dan absorbansi kuat untuk sinar
UV. Celah pita energi untuk sampel (a) dan sampel (b) memiliki nilai yang sama
yaitu 3,83 eV.
Kata-kata kunci: CeO2, Ce6O11, mikrostruktur, sifat optisxiv

ABSTRACT
CeO2 (Cerium Oxide) thin film has been grown using CSD (Chemical Solution
Deposition) methods. The thin film growth by CSD is a deficiency that is almost seen
the crack on the surface morphology. In this study, the number of precursor droplets
was varried to eliminate crack. Cerium chloride (0,22 M) and Citric acid (0,33 M)
were used as a precursor which dissolved in a mixed solvent of ethanol and
aquades. The volume ratio of ethanol and aquades is 2 : 1. The precursor gel was
made by mixing solution and heated at temperature of 70o C for 60 minutes
and dropped on a glass substrate then rotated at a speed of 3000 rpm for 35 seconds.
Therefore the sampel was annealed at temperature 400o C for 5 minutes. X-Ray
Diffraction (XRD) analysis of thin film was used to determine srtucture, crystallite
size, lattice parameter and phase. The shape and grain size of thin film was analyzed
by Scanning Electron Microscopy (SEM). The optical properties of thin film were
analyzed by ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer to determine the
absorbance and band gap. Identification of XRD pattern to JCPDS 43-1002 and
JCPDS 32-0196 shows CeO2 thin film is not completely growth there is found
another phase of Ce6O11. The Ce6O11 phase is observed due to lack of oxygen and
nonstoichiometric. The size of the crystallites CeO2 was found to be 42,34 nm and
35,99 nm. Lattice parameter of CeO2 thin film is 5,4053 Å for sampel (a) and 5,3975
Å sampel (b). The SEM image show that CeO2 thin film with the number of higher
droplets has grain size of 71 nm distributed higher uniformly on the surface and the
width of the crack is 10,62 nm. Analysis of optical properties of CeO2 thin film
indicates high transmittance for visible light and strong absorbance for UV. The
Band gap of CeO2 thin films is 3,83 eV.
Keywords: CeO2, Ce6O11, microstructures, optical properties

---

Ketersediaan

996D15III

530.41 LUR s

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

FISIKA

No. Panggil

530.41 LUR s

Penerbit

: ., 2015

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

870

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

ILMU UKUR

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Irfan Luriyanto

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar