SOL GEL

 NOVITA AMIE LESTARI 3225071902 TUGAS FISIKA ZAT PADAT METODE SOL-GEL Metode sol-gel dikenal sebagai salah satu metode sintesis nanopartikel yang cukup sederhana dan mudah. Metode ini merupakan salah satu ³wet method´ karena pada prosesnya melibatkan larutan sebagai medianya. Pada metode sol-gel, sesuai dengan namanya larutan mengalami perubahan fase menjadi sol (koloid yang mempunyai padatan tersuspensi dalam larutannya) dan kemudian menjadi gel (koloid tetapi mempunyai fraksi solid yang lebih besar  daripada daripa da sol). Bahan-bahan Bahan-baha n yang biasanya digunaka n sebagai katalis adalah adal ah urea, polyvinyl polyvinyl alcohol atau asam sitrat.

PENUMBUHAN LAPISAN TIPIS SEMIKONDUKTOR GaN DI ATAS SUBSTRAT SILIKON DENGAN METODE SOL-GEL Lapisan tipis semikonduktor GaN ditumbuhkan dengan teknik   teknik   sol-gel spin-coating  menggunakan menggunakan kristal gallium-citrate-amine kristal gallium-citrate-amine sebagai prekursor Ga. Sedangkan sebagai sumber   N digunakan gas N2 yang direaktifkan melalui pemanasan pada suhu tinggi. Kristal  galliumcitrate-amine yang berwarna putih, dihasilkan melalui proses preparasi gel dari larutan yang mengandung ion-ion Ga+3 dan asam sitrat [citric [ citric acid (CA)]. acid (CA)]. Kristal gallium-citrateamine Kristal gallium-citrateamine ini memiliki formula kimia (NH4)3[Ga(C6H5O7)2]4H2O. Mekanisme/proses preparasi kristal Ga-citrate-amine yang dilakukan dalam studi ini adalah sebagai berikut; 2,16 g serbuk  Ga2O3 dilarutkan dalam campuran HCl dan HNO3 (1:1), larutan ini kemudian dinetralisir  hingga memiliki nilai pH 7,5 ± 8 dengan cara menambahkan ammonium hydroxide secukupnya. Terhadap larutan ini, kemudian ditambahkan 1,1 gr CA sehingga rasio molar  dari Ga/CA adalah 1:1. Selanjutnya larutan ini diaduk ( stirred ) pada suhu 80oC selama 2 jam, untuk mendapatkan kristal putih. Kristal ini kemudian dibilas dengan aseton dan disimpan dalam vacuum descccator  untuk pengeringan. Kristal kering tersebut kemudian dilarutkan dalam ethylenediamine untuk mendapatkan larutan jernih (clear  ( clear ). ). Larutan ini (gel) digunakan untuk deposisi lapisan GaN dengan teknik  spin-coating  teknik  spin-coating  di atas substrat kristal tunggal Si (004). Substrat diletakkan di atas spin atas  spin coater . Satu hingga dua tetes gel ditempatkan di atas substrat, dan substrat kemudian diputar dengan laju putaran sebesar 1100 rpm selama 1 menit. Lapisan yang diperoleh kemudian dikeringkan pada temperatur 150oC di atas hot   plate dan diikuti dengan proses dekomposisi pada temperatur 350Oc dalam  furnace untuk  mengeliminir komponen-komponen organik pada lapisan. Selanjutnya lapisan ditempatkan dalam sebuah programab sebuah programable le furnace . Temperatur  furnace  furnace dinaikkan hingga mencapai 1000°C dari temperatur ruang dengan laju pemanasan sekitar 10oC/menit dalam lingkungan gas nitrogen UHP 99,99% yang dialirkan secara konstan sebesar 100 sccm. Lapisan tersebut dipanaskan pada temperatur deposisi yang bervariasi; 800oC, 900oC, dan 1000oC selama 2  jam dan da n kemudian didinginkan dengan laju pendinginan 10oC/menit hingga temperatur ruang

untuk mendapatkan lapisan kristal GaN. Kekristalan lapisan GaN hasil deposisi dikarakterisasi dengan  X -ray diffraction (XRD), morfologi permukaan dan tampang lintang dicitra dengan menggunakan  scanning  electron microscope (SEM). Dari hasil citra SEM tampang lintang maka ketebalan lapisan GaN dapat diperoleh.