LAPISAN TIPIS ZnO SUSUNAN LARIK SEBAGAI SENSOR GAS

Abstract

LAPISAN TIPIS ZnO SUSUNAN LARIK SEBAGAI SENSOR GAS. Telah dibuat sensor gas dari bahan lapisan tipis ZnO dengan sistim larik menggunakan teknik D-C sputtering. Tujuan dari pembuatan sistem larik ini adalah untuk menyederhanakan sistem, memperkecil konsumsi daya dan untuk memperkecil tahanan lapisan tipis yang terbentuk. Untuk maksud tersebut sistem pemanas dibuat dari lapisan tipis emas dengan sistem larik dan ditumbuhkan pada salah satu sisi substrat Alumina (Al₂O₃), sedangkan sistim elektroda dari lapisan tipis emas juga dalam bentuk sistim larik ditumbuhkan pada sisi yang lainnya. Selanjutnya lapisan tipis ZnO ditumbuhkan diatas elektroda menggunakan teknik sputtering. Dari hasil pengujian sistem pemanas dari tegangan batery 1,5 Volt hingga 9 Volt diperoleh hasil suhu sebesar 295 _oC yang merupakan suhu operasi sensor dicapai pada tegangan 4,5 Volt, sedangkan untuk tegangan pemanas 9 Volt, lapisan tipis pemanas mengelupas (rusak). Dari pengujian respon sensor untuk berbagai gas uji juga diperoleh hasil bahwa dengan sistem larik ternyata resistansinya juga semakin kecil, sebagai contoh resistansi untuk sistem satu larik sebesar 150MΩ sedangkan resistansi untuk sistim 3 larik sebesar 39MΩ. Berdasar uji sensitivitas sensor juga diperoleh hasil bahwa dengan jumlah larik yang lebih banyak ternyata sensor lebih sensitif. Dari hasil analisis strukturmikro menggunakan SEM teramati bahwa lapisan tipis ZnO yang terbentuk terdistribuasi secara merata pada permukaan substrat sedang ketebalan lapisan tipis dalam order 1,4 µm. Dari analisis unsur menggunakan EDX teramati bahwa lapisan yang terbentuk betul-betul senyawa ZnO dengan komposisi Zn = 80, 34 % massa dan O = 19,66 % massa. Dari analisa struktur kristal menggunakan XRD teramati bahwa lapisan tipis ZnO yang terbentuk merupakan polikristal dengan bidang-bidang kristal (110), (022), (101), (141), (211), (002) dan (301).