Top Banner
OLEH R. Aam Hamdani Mumu Komaro SINTESA FILM TIPI Ba x Sr 1-x TiO 3 dan KARAKTERISASI SIFAT FERROELEKTRIK DAN KRISTALNYA
23

R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

Oct 26, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

OLEH

R. Aam Hamdani

Mumu Komaro

SINTESA FILM TIPI BaxSr1-xTiO3

dan KARAKTERISASI SIFAT FERROELEKTRIK

DAN KRISTALNYA

Page 2: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

TUJUAN UMUM

• SINTESIS FILM TIPIS BAHAN

FERROELEKTRIK BaxSr1-xTiO3 (BST)

DENGAN METODE CHEMICAL

SOLUTION DEPOSITION (CSD) DAN

PENERAPANNYA PADA DYNAMIC

RANDOM ACCES MEMORY (DRAM)

Page 3: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

TUJUAN KHUSUS

• MENGOPTIMALISASI PARAMETER

PENUMBUHAN FILM TIPIS BST DI ATAS

SUBTRAT Pt(200)/SiO2/Si(100) DAN Si (100)

tipe-p DENGAN METODE SPIN COATING

• MEMPELAJARI KARAKTERISASI FILM TIPIS

BST MELALUI PENGUJIAN STRUKTUR

PERMUKAAN TIPIS DENGAN DIFRAKSI SINAR

X (XRD) DAN SEM/EDS

• MENGANALISIS UJI SIFAT FERROELEKTRIK

Page 4: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

• Wang, F., A. Uusimaki and S. Leppavuori. J. Mater. Res.,

13 (5), 1243 – 1248 (1998) :

Film tipis bahan oksida (Ba1-xSrxTiO3) sangat atraktif

sebagai kandidat material untuk kapasitor pada memori dinamik

1-4 Gbit Ultra Large Scale Integrated (ULSI), karena mempunyai

konstanta dielektrikum tinggi, kehilangan dielektrik dan

kebocoran arus rendah serta kapasitas penyimpan muatan tinggi.

• Lim, S.S. M.S. Han, S.R. Hahn and S.G. Lee. Jpn. J. Appl. Phys. 39 (8),

page 4835 – 4838 (2000) : Penerapan film tipis bahan ferroelektrik BaxSr1-

xTiO3 dan turunannya sangat banyak di antaranya sebagai sensor infra

merah gas karbon monoksida dan DRAM.

Page 5: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

TAHAP PENELITIAN

• TAHAP I : Pembuatan larutan BST yang siap diteteskan ke atas subtrat Pt(200)/SiO2/Si(100) dan Si(100).

• TAHAP II : Melakukan eksperimen pembuatan lapisan film tipis dengan metode chemical solution deposition (CSD) menggunakan spin coating

• TAHAP III : Karakterisasi struktur mikro (XRD dan SEM), uji sifat ferroelektrik dan penerapannya pada DRAM

Page 6: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

• Tempat Penelitian dilakukan :Laboratorium Fisika Material Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FPTK UPI Bandung dan Laboratorium Terpadu IPB serta Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika FMIPA IPB Bogor,

• Alat dan bahan yang digunakan :

+ Seperangkat peralatan sistem reaktor spin coating,

+ pelarut 2-metoksi etanol, barium asetat, stronsium asetat

+ titanium isopropoksida,

+ BaSrTiO3, Gn2O3, Nb2O5

+ substrat Pt (200)/Si (100), Si (100), gelas corning

+ seperangkat alat XRD,

+ seperangkat alat Multifrequency LCZ meter Model NF 2343, + seperangkat alat ferroelektrik model RT66A.

Page 7: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

2-metoksi

etanol

[99.9 %]

Proses penumbuhan film tipis

dengan spin coating pada 3000 rpm

(30 detik) di atas substrat Si (100)

tipe-p, Pt (200)/Si (100)

Proses annealing pada suhu 900,

950, 10000C

(15 jam) dalam Furnace Model

Nabertherm Type 27 dalam

suasana oksigen untuk

menghasilkan kristal film

Larutan

BST

Diaduk dengan

ultrasonic Model

Branson 2210

(1 jam)

Tahapan pembuatan

MOS dari film tipis

BST untuk DRAM

Tahapan

karakterisasi dengan

XRD, ferroelektrik

Selesai

Titanium

isopropoksida

[99.9 %]

Barium asetat

[99.99 %]

Stronsium

asetat

[99.99 %]

Page 8: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

Nama Sampel Substrat Suhu Annealing (oC)

BST

Pt(200)/SiO2/

Si(100)

900

950

1000

Si (100)

tipe-p

900

950

1000

Page 9: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

2 Theta

Inte

ns

ita

s

BFST-900

BFST-950

BFST-1000

BST-900

BST-1000BS

T (

11

1)

Pt

BS

T (

22

0)

Page 10: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

Nama

sample

Parameter kisi (Å) Bentuk

kristal

a c c/a

BST-Pt-900 3,8469 4,1174 1,0703 tetragonal

BST-Pt-1000 3,8472 4,1137 1,0693 tetragonal

Page 11: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Po

lari

sasi

( mC

.cm

-2)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 12: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Pol

aris

asi (m

C.c

m-2

)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 13: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Po

lari

sasi

( mC

.cm

-2)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 14: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Po

lari

sasi

(m

C.c

m-2

)

900

950

1000

Page 15: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Pola

risa

si (m

C.c

m-2

)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 16: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Po

lari

sasi

( mC

.cm

-2)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 17: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Po

lari

sasi

( mC

.cm

-2)

9 V

10 V

11 V

12 V

Page 18: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

-300

-200

-100

0

100

200

300

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Kuat Medan Listrik (kV.cm-1

)

Pola

risa

si (m

C.c

m-2

)

900

950

1000

Page 19: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

HASIL SEM/EDAX BST DIATAS SUBSTRAT Si(100) , ANNEALING 10000C

Page 20: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

HASIL SEM/EDAX BST DIATAS SUBSTRAT Pt(200) , ANNEALING 9000C

Page 21: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

HASIL SEM/EDAX BST DIATAS SUBSTRAT Pt(200) , ANNEALING 10000C

Page 22: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

KESIMPULAN

• Berdasarkan Uji Sifat Feroelektrik, didapat

temperatur anil yang optimum untuk BST yaitu

900oC

Page 23: R. Aam Hamdani Mumu Komaro - Web UPI Official

TERIMA KASIH