"PembahanaIlmu"

WhistleBlower

Yangmerasaterbantudenganblogini,atauadasaran/kritik,ataucumamaukomen,mohonkomenya...

Selasa,06November2012

RekayasaBahan:SensorGasCO(TGS203)BerbahanSemikonduktorSnO2

1. Pendahuluan

Sensor gas mikroelektronika pertama yang sukses dibuat adalah berbasisbahan metal oksida diantaranya ZnO2, Fe2O3, dan SnO2. Akhirakhir ini bahan

SnO2palingbanyakdigunakandandikembangkanuntukgasCO,karenakelebihan

dibandingbahanlain.AdapunkelebihandarisensorgasberbasisSnO2antaralain

massa pemakaian yang lama dan relatif stabil, daya tahan tinggi, dan kecilnyapersenkesalahan.

Sensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Elemen sensor terdiri dari

bahansensordanbahanpemanasuntukmemanaskanelemen.Elemensensormenggunakanbahanbahan

seperti timah (IV) oksida SnO2, wolfram (VI) oksida WO3, dan lainlain, tergantung pada gas yang

hendakdideteksi.Gambarberikutmenunjukkansusunan(struktur)dasarsensorgas.

GambarSusunanDasarSensorGas

ElemenpendeteksigasadalahsuatubahansemikonduktortipeNberupaoksidalogam,yaituSnO2

(oksida timah putih). Bahan ini akan menghantar lebih baik jika bersentuhan dengan gasgas yang

teroksidasidiudara.Haliniterjadiolehadanyaadsorpsidanreaksiyangmemodifikasidensitaspembawa

muatan,dalamhal inielektron.Denganadanyaperubahanpadapembawamuatanmakasifathantaran

padapermukaansemikonduktorjugaberubah.Sebagianbesaroksidametal,termasukSnO2,mempunyai

celahpita(bandgaps)murniyangterlalulebaruntukdilompatiolehelektrondaripitavalensikepita

konduksidenganenergitermalambien.

BilasuatukristaloksidalogamsepertiSnO2dipanaskanpadasuhutinggitertentudiudara,oksigen

akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif . Elektronelektron donor pada

permukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang

bermuatanpositif.Akibatnyapotensialpermukaanterbentuk,yangakanmenghambataliranelektron.Di

Cari

CariBlogIni

benvenutowillkommenwelcome

selamatdatang

Bienvenue

JointhissitewithGoogleFriendConnect

Members(3)

Alreadyamember?Signin

Pengikut

2013(1)

2012(37)November(9)

Playingw/mySamsungSGHE590:Narcissus

ArsipBlog

0 Lainnya BlogBerikut BuatBlog Masuk

dalamsensor,aruslistrikmengalirmelaluibagianbagianpenghubung(batasbutir)kristalkristalmikro

SnO2. Pada batasbatas antar butir, oksigen yang teradsorpsi membentuk penghalang potensial yang

menghambatmuatanbebasbergerak.Tahananlistriksensordisebabkanolehpenghalangpotensialini.

GambarberikutmenunjukkanmodelpenghalangpotensialantarbutirkristalmikroSnO2padakeadaan

tanpaadanyagasyangdideteksi.

GambarModelpenghalangantarbutirpadakeadaantanpagasyangdideteksi.

Dalam lingkungan adanya gas pereduksi, kerapatan oksigen teradsorpsi bermuatan negatif pada

permukaansemikonduktorsensormenjadiberkurang,sehinggaketinggianpenghalangpadabatasantar

butir berkurang. Ketinggian penghalang yang berkurang menyebabkan berkurangnya tahanan sensor

butirdalamlingkungangas.

GambarModelpenghalangpotensialantarbutirdalamlinkungangas.

2. SifatSnO2SebagaiSensorGas

Selain pada tabel diatas sifat dari SnO2 sebagai sensor gas adalah sebagai

berikut:

SnO2memilikilebarcelahenergibesar,yaitulebihbesardari3,0eV

Sensitivitasterhadapgasyangdideteksibergantungpadatemperatur

Rentangsuhuoperasiberkisardarisuhu20C400C

Teganganyangdibutuhkanuntukpemanasanpermukaansensorpadarentangtersebutantara01,15V

UntukdeteksiCO,temperaturterbaikpemanasanuntukelemensensoradalahdibawah100C

Puisi::BilaEngkauIjinkan::

RekayasaEnergi:Fotovoltaik

RekayasaBahan:SensorGasCO(TGS203)BerbahanS...

RekayasaEnergi:Geothermal/PanasBumi

RekayasaBahan:DiagramPourbaix

RekayasaBahan:PiezoelektrikdanPiezoelektrikPV...

Rekayasaakustik:Enclosure

Rekayasaakustik:Barrier

Agustus(4)

Juni(4)

Mei(4)

April(6)

Februari(1)

Januari(9)

2011(8)

RekayasaEnergi:ReviewPerbedaanJenisdanSifatAliranFluida1.Laminardan

TurbulenOrangyangpertamakalimembedakanaliranlaminardanturbulenadalahOsborneReynoldsyangmembuatbilanganRe...

RekayasaBahan:MacamKorosidanPencegahanKorosiResumePencegahanKorosiTerdapat

berbagaimacamjeniskorosiyangdapatterjadipadalogam,yaitu:1.KorosiGalvanik&...

RekayasaInstrumentasi:ElektronikaDigital1.Jelaskanprinsipkerjacounter4bit

dibawahinisehinggabisamenghitungangkadari00001111denganflipflopJKbekerjadengan...

EntriPopuler

Danze.Shijin_Thehudozhnik(MadeDaniPradipta)

MantanMahasiswaTeknikFisika

Lihatprofillengkapku

MengenaiSaya

LanggananPos

Komentar

3. StrukturSnO2

SnO2 adalah semikonduktor oksida logam tipeN. SnO2memiliki struktur kristal tetragonal dan

bersifatnonpolardenganparameterkisia=4,738danc=3,1888

GambarSemikonduktorSnO2

Berdasarkanteoripermukaandaribahansemikonduktor,dapatdijelaskanefekkonduktansi sebagai berikut: dekat permukaan, skema energi dimodifikasi olehstate (keadaan) prmukaan elektronik yang menginduksi suatu lapisan muatanruang(spacechrge),dimanastateinidilokalisirpadapermukaan.Trjadinyasuatulapisanmuatan ruangpadapermukaandariSnO2 ditunjukkan padaGambar (a)

dan(b)dibawahini.

GambarLapisanPermukaanRuangPadaOksidaLogam

(a)Lapisandeplesiakibatexposureterhadapoksigen(b)Lapisanakumulasiakibatexposureterhadap

atomhidrogen

Pada permukaan sebenarnya state ini disebabkan terutama oleh efek cacat murni atau oleh adanya

adsorpsiatomatomdanmolekulasing.

Padagambar (a) ditunjukkankasus lapisandeplesi yangdiinduksi olehoksigen teradsorbsi yang

menghasilkan akseptorakseptor permukaan dan mengikat electronelektron diluar donordonor bulk

bawah permukaan. Sedangkan pada gambar (b) sebuah lapisan akumulasi dihasilkan sebagai akibat

penyerapan hydrogen yang memberikan electronelektron bebas pada permukaan (sebagai donor).

Perubahan kerapatan muatan dalam lapisan ruang muatan akan mengakibatkan adanya perubahan

hantarandekatpermukaan.Ecadalahbataskonduksi,Efadalah levelFermidanSmerupakansurface

states akibat adanya adsorpsi akseptor dan donor. Pelengkungan pita terjadi disebabkan oleh

lengkungan kurva potensial elektrostatis darimuatan ruang. Perubahan jumlah pembwamuatan pada

lapisanmuatanruangmenghasilkanperubahankonduktivitaspadadaerahpermukaan.

4. Prosespembuatan

SharethisonFacebook

Tweetthis

Viewstats

(NEW)Appointmentgadget>>

Shareit

38,647TotalTayanganLaman

Yahoo!Mail

PostingLebihBaru PostingLamaBeranda

Langganan:PoskanKomentar(Atom)

DiposkanolehDanze.Shijin_Thehudozhnik(MadeDaniPradipta)di22.14

Label:sensorgasCO,SensorGasCO(TGS203),Sensorgassemikonduktor,sensorgasSnO2

Sensorgasinitersusunatassepasangelektrodayangdilapisidengansensitivelayer,yaituSnO2,yangdicetakpadasubstratalumina.

GambarSensorGas

Tahapan pembuatan sensor gas inimeliputi proses pencetakan, pengeringan,danpembakaranmenggunakanteknologifilmtebal.

UntukmenumbuhkanfilmSnO2,terdapatbeberapametodeyangdapatdigunakanbaiksecarafisika

maupun kimia. Secara fisika film SnO2 dapat dibuat dengan metode evaporasi, electron beam

evaporation, sputtering, dan spray pyrolisis. Sedangkan secara kimia berbagaimetode deposisi dapat

digunakandiantaranyametodesolgeldandeposisiuapkimia(CVD).

Rekomendasikan ini di Google

MasukkankomentarAnda...

Berikomentarsebagai: GoogleAccount

Publikasikan Pratinjau

Tidakadakomentar:

PoskanKomentar

TemplateSimple.Gambartemplateolehluoman.DiberdayakanolehBlogger.