Studi karakteristik sensor cahaya dan sensor suhu berbasis film tipis Ba0,25 Sr0,75 TiO3 (BST) yang didadah ferium oksida (BFST) menggunakan metode chemical solution deposition

Abstract

Telah dilakukan penumbuhan film tipis Ba0,25Sr0,75TiO3 (BST) murni dan BST yang didadah Ferium Oksida Fe2O3 (BFST) dengan variasi pendadah 5%, 10% dan 15% di atas substrat Si(100) tipe-p dengan menggunakan metode Chemical Solution Deposition (CSD) dengan teknik spin coating pada kecepatan putar 3000 rpm selama 30 detik. Film Tipis BST dan BFST dibuat dengan konsentrasi 1 M dan annealing pada suhu 850°C untuk Substrat Si. Film tipis diatas substrat silikon tipe-p dilakukan karakterisasi ketebalan menggunakan metode volumetrik, karakterisasi konduktivitas listrik dengan menggunakan LCR meter, uji karakterisasi arus-tegangan (kurva I-V) menggunakan I-V Meter Keithley model 2400, karakterisasi konstanta dielektrik dan time constant menggunakan osiloskop dan function generator serta karakterisasi piroelektrik menggunakan rangkaian Op-amp Voltage to Current Converter dengan variasi suhu dari suhu ruang sampai 180°C. Dari hasil karakterisasi ketebalan menunjukkan ketebalan meningkat dengan banyaknya pendadah ferium oksida yang diberikan. Hasil karakterisasi arus-tegangan (kurva I-V) menunjukkan bahwa film tipis BST dan BFST bersifat fotodioda dan di BFST 15% bersifat sebagai resistor. Nilai konduktivitas listrik film tipis BST dan BFST berada pada rentang material semikonduktor dan didapatkan nilai konduktivitas listrik semakin meningkat apabila semakin tinggi intensitas cahaya lampu yang digunakan sebaliknya nilai resistansi akan semakin menurun apabila intensitas cahaya dinaikkan. Hasil konstanta dielektrik meningkat seiring penambahan pendadah ferium oksida, Konstanta dielektrik maksimum terjadi pada pendadah ferium sebanyak 15% yaitu sebesar 83,1. Hasil uji piroelektrik menunjukkan bahwa tegangan meningkat seiring dengan kenaikan suhu pada furnace dan tegangan akan menurun jika film tipis BST dan BFST telah mencapai temperatur Curie. Pengaruh variasi pendadah ferium oksida membuat koefisien piroelektrik meningkat dan mengalami perubahan fasa pada pendadah ferium oksida 15%. Koefisien piroelektrik tertinggi terjadi pada film tipis BFST 10% sedangkan yang terkecil pada film tipis BFST 15%.