Artikel Skripsi Pelangi

10
Fabrikasi Film Tipis Senyawa Delafosit CuAl 1-X Cr X O 2 Melalui Metode Spin Coating serta Karakterisasi Struktur Kristal dan Dielektrisitasnya Pelangi Eka Yuwita 1 , Markus 2 , Nasikhudin 3 1 Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 2 Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 3 Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang Alamat e-mail : [email protected] Abstrak Tembaga berbasis delafosit film oksida transparan tipis semikonduktor baru-baru ini mendapatkan perhatian luar biasa di bidang teknologi optoelektronik, setelah penemuan tipe-p konduktivitas dalam film tipis transparan oksida tembaga aluminium (CuAlO 2 ).Potensi aplikasinya antara lain sebagai semikonduktor tipe-p dan Tranparent Conductive Oxides (TCO) yang telah diaplikasikan sebagai diode dan sensor. Pada penelitian ini yang diteliti adalah senyawa delafosit CuAlO 2 yang didoping dengan Cr 3+ dengan mencampurkan Cu(NO 3 ) 2 · 3H 2 O, Al(NO 3 ) 3 . 9 H 2 O dan Cr(NO 3 ) 3 . 9 H 2 O digunakan sebagai bahan prekursor untuk sintesis CuAl 1-x Cr x O 2 . Metode yang digunakan adalah metode sol gel dengan variasi konsentrasi x= 0, 0,03, 0,04, dan 0,05. Dari sol yang dihasilkan kemudian akan menjadi gel. Dan gel tersebut dilapiskan pada substrat Nikel dan dilakukan spin coating. Karakterisasi struktur kristal menggunakan XRD dan SEM EDAX dan konstanta dielektriknya menggunakan LCR meter. Pembentukan fasa dan struktur kristal dianalisis menggunakan program Cellref dan High Score Plus . Hasil penelitian menunjukkan bahwa film delafosit CuAl 1-x Cr x O 2 berhasil disintesis. Pencocokan dengan model menunjukkan bahwa senyawa delafosit CuAl 1-x Cr x O 2 dengan parameter kisi a=b berkisar antara 2,8603 Å sampai 2,8675 Å dan nilai parameter kisi c berkisar antara 16,9576 Å sampai 17,0763 Å. Variasi doping yang memilki jari-jari lebih besar dari induknya berpengaruh pada parameter kisi kristal. Parameter kisi yang dihasilkan meningkat dengan peningkatan jumlah doping yang diberikan. Peningkatan parameter kisi menyebabkan volume sel kristal semakin besar. Dengan peningkatan volume kristal menyebabkan konstanta dielektrik menurun. Kata Kunci : Delafosit CuAl 1- xCrxO2, Metode Spin Coating, , Konstanta Dielektrik, Struktur Kristal I. Pendahuluan Tembaga berbasis delafosit film oksida transparan tipis semikonduktor baru-baru ini mendapatkan perhatian luar biasa di bidang teknologi

description

.....

Transcript of Artikel Skripsi Pelangi

Page 1: Artikel Skripsi Pelangi

Fabrikasi Film Tipis Senyawa Delafosit CuAl1-XCrXO2 Melalui Metode Spin Coating serta Karakterisasi Struktur Kristal dan Dielektrisitasnya

Pelangi Eka Yuwita1, Markus2, Nasikhudin3

1 Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang

2Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang

3Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang

Alamat e-mail : [email protected]

Abstrak

Tembaga berbasis delafosit film oksida transparan tipis semikonduktor baru-baru ini mendapatkan perhatian luar biasa di bidang teknologi optoelektronik, setelah penemuan tipe-p konduktivitas dalam film tipis transparan oksida tembaga aluminium (CuAlO2).Potensi aplikasinya antara lain sebagai semikonduktor tipe-p dan Tranparent Conductive Oxides (TCO) yang telah diaplikasikan sebagai diode dan sensor. Pada penelitian ini yang diteliti adalah senyawa delafosit CuAlO2 yang didoping dengan Cr3+ dengan mencampurkan Cu(NO3)2 · 3H2O, Al(NO3)3. 9 H2O dan Cr(NO3)3. 9 H2O digunakan sebagai bahan prekursor untuk sintesis CuAl1-xCrxO2. Metode yang digunakan adalah metode sol gel dengan variasi konsentrasi x= 0, 0,03, 0,04, dan 0,05. Dari sol yang dihasilkan kemudian akan menjadi gel. Dan gel tersebut dilapiskan pada substrat Nikel dan dilakukan spin coating. Karakterisasi struktur kristal menggunakan XRD dan SEM EDAX dan konstanta dielektriknya menggunakan LCR meter. Pembentukan fasa dan struktur kristal dianalisis menggunakan program Cellref dan High Score Plus .

Hasil penelitian menunjukkan bahwa film delafosit CuAl1-xCrxO2 berhasil disintesis. Pencocokan dengan model menunjukkan bahwa senyawa delafosit CuAl1-xCrxO2 dengan parameter kisi a=b berkisar antara 2,8603 Å sampai 2,8675 Å dan nilai parameter kisi c berkisar antara 16,9576 Å sampai 17,0763 Å. Variasi doping yang memilki jari-jari lebih besar dari induknya berpengaruh pada parameter kisi kristal. Parameter kisi yang dihasilkan meningkat dengan peningkatan jumlah doping yang diberikan. Peningkatan parameter kisi menyebabkan volume sel kristal semakin besar. Dengan peningkatan volume kristal menyebabkan konstanta dielektrik menurun.

Kata Kunci : Delafosit CuAl1-xCrxO2, Metode Spin Coating, , Konstanta Dielektrik, Struktur Kristal

I. PendahuluanTembaga berbasis delafosit film oksida

transparan tipis semikonduktor baru-baru ini mendapatkan perhatian luar biasa di bidang teknologi optoelektronik, setelah penemuan tipe-p konduktivitas dalam film tipis transparan oksida tembaga aluminium (CuAlO2) (P.Pavunny, 2010). Potensi aplikasinya antara lain sebagai semikonduktor tipe-p (P.Pavunny, 2010) dan Tranparent Conductive Oxides (TCO) yang telah diaplikasikan sebagai diode dan sensor (Sullivan, 2010).

Delafosit merupakan senyawa yang dapat mengkristal pada struktur rhombohedral dengan

space grup R 3 m dan heksagonal dengan space grup P63/mmc (Mugnier, 2006). Senyawa ini memiliki parameter kisi a = 3,065Å, dan c = 17,166Å pada suhu ruang (P.Pavunny, 2010). Senyawa delafosit juga memiliki sifat ganda, yaitu antiferromagnetik dan ferroelektrik (Sullivan, 2010). Selain CuAlO2, ada banyak senyawa yang termasuk dalam tipe delafosit diantaranya CuCrO2, NaCrS2, CuFeO2, CuScO2, dan CuLaO2 (Sullivan, 2010).

Penelitian-penelitian sebelumnya telah berhasil mensintesis film tipis senyawa delafosit dengan berbagai metode, antara lain PLD (Li Da, 2009), HEM (Pavunny, 2010) hidrotermal

Page 2: Artikel Skripsi Pelangi

(Ginanjar, 2009), dan metode sol-gel. Diantara berbagi metode sintesis, metode sol-gel lebih efektif digunakan. Metode ini berakibat pada komposisi bahan yang lebih homogen dan dapat sisintesis dengan suhu yang lebih rendah. Setelah dilakukan pembuatan gel akan dilanjutkan dengan pembuatan film tipis dengan menggunakan metode spin coating. Penelitian sebelumnya menggunakan Dip coating (Juan, 2010).

Telah dilaporkan keberhasilan penelitian Juan Ding (2010) dan Bouzidi (2005) yang mensintesis lapisan tipis CuAlO2 dengan metode sol-gel dan dalam pembuatan lapisan tipis dilakukan dip coating. Hal ini memacu dalam penelitian lebih lanjut dengan harapan memberikan hasil yang lebih baik. Salah satunya adalah dengan adanya perlakuan doping terhadap senyawa delafosit tersebut. Berdasarkan referensi tersebut, doping ion Cr3+ pada pembuatan film tipis senyawa delafosit dilakukan dengan harapan dapat mengubah derajat kebebasan yang mengubah performa kelistrikan terutama dielektrisitas dari senyawa delafosit tersebut menjadi lebih baik. Selain adanya doping, perlu adanya metode yang lebih baik dari peneliti sebelumnya. Salah satunya adalah spin coating.

Dari uraian di atas, dalam skripsi ini akan dilakukan penelitian tentang “Fabrikasi Film Tipis Senyawa Delafosit CuAl1-xCrxO2 dengan Metode Sol Gel menggunakan Spin Coating Serta Karakterisasi Struktur dan Dielektrisitasnya”.

II. EksperimenSenyawa Delafosit CuAl1-xCrxO2 dapat

diseintesis menggunakan metode sol gel dengan mencampurkan Cu(NO3)2.3H2O, Al (NO3)3 . 9 H2O dan Cr(NO3)3 . 9 H2O dan isopropanol dicampur dan diaduk dengan suhu lingkungan selama 4 jam, digunakan sebagai bahan prekursor untuk sintesis CuAl1-xCrxO2. Sol yang dihasilkan menghasilkan solusi kebiruan jelas dan homogen.

Kemudian setelah larutan delafosit baik sebelum didoping maupun setelah didoping tersebut sudah dibuat, larutan tersebut siap untuk dilapiskan pada substrat Ni yang bertujuan untuk membuat film tipis. Sebelumnya, Ni sebagai substrat dipersiapkan dengan menggosok plat menggunakan amplas ukuran 2000. Setelah digosok plat Ni kemudian dicuci dengan aseton dan methanol selama 15 menit, dan dilanjutkan pencucian dengan mengguanakn air deionisasi selama 15 menit. Pencucian dilakukan dengan ultrasonic bath.

Larutan kemudian dilapiskan pada substrat Ni dengan menggunakan metode spin coating. Spin coating larutan menggunakan kecepatan perputaran 500 rpm, 600 rpm, 700 rpm secara berturut-turut. Penetesan larutan pada substrat dilakukan sebanyak 10 tetes, dan tiap tetes diputar selama 20 detik dan dipanaskan kemudian diulang sampai 10x.

Setelah dilapiskan kemudian film dipanaskan (sintering) di hot plate dengan suhu 200 oC selama 5 menit. Kemudian film tersebut dianniling pada suhu 900oC dengan waktu penahanan selama 1 jam dalam ruang vakum, dengan mengaliri argon dalam furnish. Setelah semua tahap sudah dilakukan dalam pelapisan, maka film tersebut kemudian diuji SEM EDAX, dan XRD. Selain itu juga dilakukan uji dielektrisitasnya.

III. Hasil dan Pembahasan

Pola difraksi sampel film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2 (x = 0, 0,03, 0,04, 0,05) dengan metode sol gel menggunakan spin coating ditunjukkan dalam Gambar 1

Gb.1 Pola Difraksi Sampel Film Tipis delafosit CuAl1-xCrxO2 ( x = 0, 0,03, 0,04, 0,05) Hasil

Page 3: Artikel Skripsi Pelangi

Sintesis dengan Metode Sol-Gel menggunakan spin Coating

Gambar 1 menunjukkan pola difraksi senyawa delafosit CuAlO2 dengan variasi ion Cr3+, dengan pola difraksi variasi doping dari yang terendah yaitu x=0 sampai yang tertinggi x=0,05. Nampak sepintas, pola difraksi yang dihasilkan hampir sama. Hasil pola difraksi tersebut difitting dengan mencari kesesuaian pada database yang diperoleh dari ICSD dan AMCSD. Database yang digunakan berupa senyawa CuAlO2 dan Ni. Dari database tersebut kemudian disesuaikan dengan hasil pola difraksi yang diperoleh. Informasi yang diperoleh dengan melakukan fitting hkl pada hasil pola difraksi dengan menyesuaikan hkl dari CuAlO2 dan Ni. Fitting ini dilakukan dengan menggunakan High Score Plus dan PCW (Power Cell for Windows).

Dari hasil fitting pada pola difraksi film tipis delafosit delafosit CuAl1-xCrxO2 diperoleh puncak-puncak yang sesuai dengan CuAlO2, dan Ni. Berikut merupakan gambaran dari seluruh hasil fitting yang diperoleh

Gb.2 Pola Difraksi Sampel Film Tipis delafosit CuAl1-

xCrxO2 (x = 0, 0,03, 0,04, 0,05)pada substrat Nikel yang disesuaikan dengan database CuAlO2 dan Ni

Dari gambar 2 diperoleh kesesuaian puncak hasil difraksi database CuAlO2 yaitu pada hkl (006), (101), (012), (018), (110), (0012), dan (116) yang menempati lokasi 2𝜃=31,587o, 36,548o, 37,720o, 57,038o, 65,013o, 65,960o, dan 74,082o. Dan yang sesuai dengan database Ni yaitu pada hkl (200), (006), (114), (213), dan (221) yang menempati lokasi 2𝜃= 35,358o, 38,763o, 44,295o, 51,666o dan 75,612o. Puncak-puncak yang

diperoleh dari hasil difraksi tersebut merupakan puncak dari film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2 (x = 0, 0,03, 0,04, 0,05) dengan substrat Nikel. Pada pola difraksi yang diperoleh dapat dilihat perebedaan intensitas pada masing-masing perlakuan doping. Secara sepintas terdapat beberapa puncak yang semakin mengecil seiring bertambahnya pada doping Cr3+ pada 2𝜃=31,587o, 36,548o, 37,720o, dan 65,013o. Selain itu tampak juga pergeseran semakin kekiri. Hal ini mengindikasi keberhasilan doping Cr3+ pada senyawa induk delafosit CuAlO2. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan persamaan Bragg.

Panjang gelombang sinar-X yang digunakan konstan sehingga dapat disimpulkan bahwa d berbanding terbalik dengan sudut 𝜃. Penggantian ion Al3+ (r=0,535 Å) dengan ion Cr3+ ( r=0,615 Å) akibatnya volume senyawa CuAl1-xCrxO2 meningkat sehingga d pun meningkat. Akibatnya sudut 2𝜃 pun bergeser ke kiri.

Data hasil analisis struktur menggunakan software Cellref ditunjukkan

seperti pada Tabel 1

Tb.1 Data hasil analisis struktur menggunakan software Cellref

Parameter Kisi

x = 0,00

x = 0,03

x= 0,04 x = 0,05

a=b (Å) 2,860 2,865 2.866 2,867

c (Å) 16,958 17.018 17.060 17.076

α=β (o) 90 90 90 90

γ (o) 120 120 120 120

Volume 76.834 77.388 77.647 77.762

2𝜃 toleransi

0,100 0,100 0,100 0,100

Berdasarkan Tabel 4.1 tampak bahwa struktur Kristal CuAlO2 tidak berubah walaupun didoping dengan ion Cr3+ yaitu tetap berbentuk heksagonal dalam space group R-3m ruang nomor 166. Hal ini dikarenakan fraksi molar doping yang sangat kecil. Parameter kisi a, b, c hampir tetap dari x=0, 0,03, 0,04, 0,05. Namun terjadi peningkatan walaupun tidak terlalu besar. Dari parameter kisi didapatkan hasil dari volume sel. Volume sel yang

Page 4: Artikel Skripsi Pelangi

ditunjukkan dari x=0, 0,03, 0,04, 0,05 meningkat, namun perbedaannya juga kecil. Selain itu juga dapat dijelaskan dengan meninjau jari-jari ion

penganti Al3+. Jari-jari ion Cr3+ lebih besar dari

jari-jari ion Al3+ karena jari-jari ion pendoping lebih besar, akibatnya volume senyawa bahan akan ikut meningkat sehingga parameter kisi akan bertambah besar.

Jika ditinjau menurut orbitalnya, layer pada ikatan AlO berbentuk oktahedral, ion Al dikelilingi oleh 6 atom oksigen. Ion Al3+ digantikan oleh ion Cr3+, 6 atom oksigen pada bagian oktahedral AlO6 akan bergerak menjauhi ion Al3+. Hal ini karena jari-jari ion Cr3+ lebih besar dari ion Al3+, sehingga 2 atom oksigen pada dumnbell Cu-O sepanjang sumbu z juga akan ikut berpindah. Akibatnya terjadi distorsi secara spontan sepanjang sumbu x, y, dan z menyebabkan terjadinya peningkatan parameter kisi. Adanya distorsi ini mengakibatkan hilangnya degenerasi sehingga senyawa lebih stabil.

Faktor lain yang berpengaruh pada kristal film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2, berasal dari substrat nikel yang mampu mengorientasikan kristal film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2. Terjadi penumbuhan kristal delafosit pada substrat nikel karena nikel merupakan bahan yang mudah bereaksi dengan bahan lain.

Data hasil pengukuran kontanta dielektrik film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2 ( x= 0, 0,03, 0,04, 0,05) ditunjukkan pada Tabel 2

Tb.2 Hasil Pengukuran Konstanta Dielektrik untuk Masing-Masing Konsentrasi Molar

Doping Konstanta Dielektrik

Ralat (%)

x = 0,00 1.3131 0.2611

x = 0,03 0.7429 0.1979

x = 0,04 0.4505 0.1523

x = 0,05 0.3260 0.1377

Berdasarkan Tabel 2 tampak bahwa konstanta dielektrik menurun dari konstanta dielektrik bahan yang telah didoping. Jiang H.F. dkk (2011) melaporkan bahwa senyawa delafosit CuAlO2 didoping dengan Cr3+ akan meningkatkan konduktivitas senyawa hasil doping, dan menurut teori pita energi akan menurunkan nilai dielektrisitas senyawa hasil doping. Menurut Jiang, hal ini disebabkan karena adanya distorsi kisi. Distorsi kisi ini terjadi karena ada dua hal yaitu (1) perbedaan jari-jari ion (2) kemunculan perbedaan muatan ion oleh doping. Grafik hubungan antara doping dan konstanta dielektrik ditunjukkan pada gambar 3 berikut

Gb.3 Grafik hubungan doping terhadap konstanta dielektrik

Berdasarkan gambar 3 tampak bahwa konstanta dielektrik menurun dengan bertambahnya doping. Dari hasil analisis struktur bahan menggunakan Cellref, didaptkan adanya peningkatan parameter kisi dengan bertambahnya doping yang diberikan. Dari parameter kisi diperoleh volume, dan volume yang dihasilkan

Page 5: Artikel Skripsi Pelangi

meningkat. Jika volume kristal meningkat ini dapat mempengaruhi nilai konstanta dielektrik, yaitu semakin menurun.

Untuk menjelaskan gejala tentang dielektrisitas tersebut, kita dapat menggunakan dasar teori tentang dipole listrik seperti yang sudah dijelaskan pada Bab 2. Karena jari-jari ion pendoping lebih besar, akibatnya volume senyawa bahan akan ikut meningkat. Peningkatan volume bahan akan mengakibatkan jarak antar ion terdekat ikut meningkat sehingga dipole listrik yang homogen akan semakin menurun. Penurunan momen dipole listrik yang homogen akan mengakibatkan polarisasi elektrik juga akan penurun, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan 2.2. Penurunan besarnya nilai konstanta dielektrik akan menurunkan nilai polarisasi sehingga konstanta dielektrik akan menurunkan nilai polarisasi, sehingga dielektrik akan berkurang. Berikut merupakan grafik hubungan antara konstanta dielektrik, seper volume dan doping

Gb.4 Grafik hubungan antara doping terhadap konstanta dielektrik dan seper volume

Faktor lain yang dapat mempengaruhi nilai konstanta dielektrik adalah orbital. Pada senyawa delafosit CuAlO2 didopng dengan Cr3+. Ion Al3+ memiliki konfigurasi elektron 2p6, sedangkan Cr3+ memilki konfigurasi elektron 3d3. Al dan Cr masing-masing memiliki muatan yang sama yaitu 3+. Hal ini berarti tidak ada yang kelebihan muatan maupun kekurangan muatan, sehingga keadaan oksigen dalam senyawa delafosit CuAl1-xCrxO2 stabil, tidak kekurangan maupun kelebihan oksigen. Pada ion Al3+ yang memiliki konfigurasi 2p6 keadaan elektronnya stabil, semua spin yang menempati ruang terisi penuh. Sehingga ketika diberikan medan listrik spin didalamnya memiliki polarisasi yang kecil. Sedangkan Cr3+

yang memilki konfigurasi elektron 3d3 keadaan elektronnya tidak stabil. Semua spin yang menempati ruang masing-masing terisis satu. Sehingga memiliki polarisasi yang besar ketika diberikan medan listrik. Maka, ketika doping Cr3+

diberikan kepada Al3+ ini akan mempengaruhi perubahan nilai konstanta delektrisistas karena keduanya memiliki polarisasi yang berbeda.

Nilai dielektrisitas merupakan nilai yang makro, sehingga nilai yang didadapatkan melalui kapasitansi merupakan nilai dielektrisitas dari seluruh faktor yang dapat mempengaruhi dielektrisitas dari suatu bahan. Faktor-faktor tersebut di dalam bahan juga saling berkompetisi.

Berikut merupakan gambar seluruh kenampakan permukaan film tipis CuAl1-xCrxO2 (x = 0, 0,03, 0,04, 0,05) pada substrat nikel pada masing masing doping

(a) (b)

Page 6: Artikel Skripsi Pelangi

Gb.5 (a) kenampakan permukaan film tipis delafosit CuAlO2 dengan perbesaran 15000x (b) kenampakan permukaan film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2 dengan

perbesaran 15000x

Gambar 5 dapat dilihat bentuk morfologi dari permukaan film tipis delafosit murni CuAlO2

dan film tipis delafosit murni CuAlO2 dengan doping Cr3+. Sepintas ada perbedaan dalam bentuk morfologi masing-masing gambar, meski tidak terlalu banyak. Pada film tanpa doping tidak didapatkan ukuran butir didalam film. Satu sama lain saling menyatu dan membentuk serat-serat. Ketika diperbesar 15000x serat pada lapisan lebih jelas dan seratnya berpori. Pada film tipis dengan doping morfologinya hampir sama dengan film tanpa doping, hanya terdapat sedikit perbedaan. Pada film doping permukaannya lebih halus dan serat-seratnya terlihat lebih merata. Hal tersebut dpat dibandingkan pada perbesaran 15000x. Dari gambar juga dapat dilihat permukaan film tipis tersebut pecah-pecah. Hal ini kemungkinan dapat disebabkan karena panas pada proses aniling.

Hasil morfologi yang didapatkan meliki sedikit perbedaan. Hal ini disebabkan hanya terdapat sedikit perbedaan perlakuan yang digunakan. Hanya dilakukan perbedaan pada doping yang relatif kecil jumlahnya. Selain itu tidak dilakukan perbedaan perlakuan pada suhu aniling dan jumlah pelapisan pada proses pembuatan film. Semua film dibuat dengan suhu aniling yang sama yaitu 900oC dalam ruang vakum dan 10x pelapisan. Untuk dapat membedakan hasil morfologi yang lebih baik, dapat dilakukan perlakuan pada suhu aniling dan jumlah pelapisan yang berbeda.

Selain informasi dari SEM juga didapatkan hasil EDAX. EDAX memebrikan informasi tentang kandungan komposisi dari senyawa yang terbentuk dari film tipis yang dihasilkan. Berikut merupakan hasil EDAX film tipis CuAl1-xCrxO2 tanpa doping dan dengan doping Cr3+

Tb.2 (a) Komposisi Unsur Kandungan pada Film Tipis Delafosit CuAlO2 (b) Komposisi Unsur Kandungan pada Film Tipis Delafosit CuAl1-xCrxO2

Unsur Wt % At %

O 20,16 43,32

Al 17,34 22,09

Ni 17,43 10,21

Cu 45,07 24,38

(a)

(b)Dari hasil EDAX tersebut didapatkan

persentase dari masing-masing unsur yang terkandung dalam film tipis delafosit. Pada unsur yang terkandung dalam CuAlO2 persentase atomik (At%) antara Al dan Cu hampir sama sudah sesuai dengan yang diharapkan, meskipun ada sedikit perbedaan. Dan komposisi dari unsur O juga sudah sesuai, dua kali dari komposisi Al dan Cu. Sedangkan pada CuAl1-xCrxO2 diadalamnya terkandung komposisi unsur O, Al, Cr, Ni, Cu. Komposisi Cu dan Al memilki pebedaan persentase atomik. Hal tersebut karena adanya doping Cr yang menggantikan sebagian atom Al. Namun persentase doping Cr yang diberikan relatif kecil. Sehingga presentase komposisi unsur Cu sama dengan jumlah dari presentase komposisi dari unsur Al dan Cr. Untuk unsur O presntasinya juga sudah sesuai yang diharapkan, yakni dua kali dari presentase unsur Al. Dalam komposisi baik CuAlO2 maupun CuAl1-xCrxO2 masih didapatkan adanya unsur Ni yang persentase atomiknya relatif besar. Hal tersebut dikarenakan adanya ruang kosong tidak terdapat lapisan yang merupakan foto morfologi Ni

Dapat disimpulkan secara komposisis yang dihasilkan terdapat adanya keberhasilan dalam pembuatan senyawa delafosit CuAl1-xCrxO2

baik didoping maupun tanpa doping. Hal tersebut dibuktikan dengan adanya presentase atomik yang sudah sesuai yang diharapkan.

IV. Kesimpulananalisis data yang telah dilakukan, maka

dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut1. Peningkatan doping ion Cr3+ pada senyawa

delafosit CuAl1-xCrxO2 berpengaruh pada peningkatan parameter kisi. Parameter kisi a, b, dan c meningkat dari 2,8603 Å pada x = 0 menjadi 2,8675 Å pada x = 0,05. Sedangkan parameter kisi c dari 16,9576 Å pada x = 0 menjadi 17,0763 Å pada x = 0,05. Terjadi kenaikan volume dengan peningkatan jumlah doping. Hal ini terjadi karena jari-jari ion Cr3+

lebih besar daripada jari-jari Al3+, sehingga volume sel satuan pun meningkat.

Unsur Wt % At %

O 16,22 38,31

Al 12,37 17,32

Cr 03,47 02,52

Ni 29,15 18,77

Cu 23,08 23,08

Page 7: Artikel Skripsi Pelangi

2. Peningkatan doping ion Cr3+ pada senyawa delafosit CuAl1-xCrxO2 berpengaruh pada penurunan pada dielektrisitasnya. Konstanta dielektrik film tipis delafosit CuAl1-xCrxO2

pada doping x = 0, 0,03, 0,04, dan 0,05 berturut turut sebesar 1.3131, 0,7429, 0,4505, 0,3260.

V. Referensi[1] Shojan P.Pavunny, “Raman Spectroscopy

and field emission characterization of delafossite CuFeO2”, jurnal of applied physics, 107, 013522, 1-7, 2010.

[2] O’ Sullivan,M, at all. “ Magnetoresistance of CuCrO2 based Delafossite Films”, Journal of Physics: Conference Series 200 (2010)052021.

[3] Wu Ruifen, “Synthesis of CuFeO2 Powder by Sol-Gel Method”, Key Engineering Materials,Vols.369-372 (2008) pp 663-665.

[4] Abdullah, Ginanjar Ibnu. “Sintesis Senyawa Delafossite CuAlO2 dengan Metode Hidrotermal dan Karakterisasinya”. 2009. Thesis. Central Library Institute Technology Bandung

[5] Mugnier, “Syntesis and characterization of CuFeO2+d delafossite powders”, Solid State Ionics, vol.177(n°5-6), 2006.

[6] Kei Hayashi, “ Structure and High temperature Thermoelectric properties of Delafossite –Type Oxide Cu Fe1-xNixO2 (0 < x < 0.05)”, vol. 46, No 8A,2007, pp 5226-5529

[7] Terada. N, “Magnetic Phase Diagram of Multiferroic Delafossite CuFe1-yGayO2” , Journal of Physics : Conferens Series 145 (2009) 102071

[8] Ding Juan, dkk. “Synthesis and Photoelectric Characterization of Delafossite Conducting Oxides CuAlO2

Laminar Crystal Thin Films Via Sol-Gel Method”. Applied Surface Science. Volume 256. Issu 21.2010. 6441-6446

[9] B. H. Toby, EXPGUI, a graphical user interface for GSAS, J. Appl. Cryst. 34, 210-21 (2001)

[10] Vlack, Van. 2004.“ Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material edisi ke 6”. Jakarta: Erlangga

[11] Chen, Yongping . 2006. Effects Of Maxwell- Wagner Polarization on Soil Complex Dielectric Permittivity Under Variable temperature And Electrical Conductivity. water resources research, vol.42, hal 1-14

[12] Newnham, Robert E. “Properties Of Material Anisotropy, Symmetry, Structure”. 2005. Oxford University Press Inc. New York

[13] Rahman, Samy A. 2006. “Temperature, Frequency And Composition Dependence Of

Dielectric Properties Of Nb Substituted Li- Ferit”. Egypt. J. Solid vol 29 no. 1 hal 131-139