Metode CSD

Resume journal tentang metode CSD

Oleh Muhamad Defi Aryanto

NIM m0208042

 

Surface  morphology  and  ferroelectric  properties  of  compositional gradient  PZT  thin  films  prepared  by  chemical  solution  deposition process

Gang  He∗,  Yao  Zhang,  Chao  Peng,  Xiaomeng  Li

Faculty  of  Materials  Science  and  Chemical  Engineering,  China  University  of  Geosciences,  Wuhan  City  430074,  PR  China

 

Pembuatan lapisan tipis zirconate titanate (PbZrxTil−xO3,  PZT) telah dilakukan lalu dengan komposisi struktur gradient. Bahan ini banyak digunakan dalam pembuatan piranti elektronika, aktuator dan instrumen kontrol. Ferroelectrik dan pizoelektrik merupakan komposisi terbaik untuk pembuatan lapisan tipis. Metode yang digunakan untuk membuat PZT ialah metode chemical solution deposition (CSD). Metode ini sering digunakan untuk fabrikasi lapisan tipis karena sangat murah, mudah dibuat dan dapat mengontrol temperatur bahan.

Pada eksperimen ini komposisi PZT dibuat dengan menggunakan sintesis CSD. Metode ini merupakan salah satu metode untuk mengkombinasikan lapisan PZT dengan dua komposisi yang berbeda. Ferroelectric dari lapisan ini dapat dibandingkan dengan metode konvensional. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan study pengamatan efek dari buffering lapisan PZT. Dan bagaimana pengaruh buffering untuk morfologi dari gradient lapisan PZT .

Pada penelitian ini PbTiO₃(PT)  dan  PbZrO₃(PZ)  menggunakan perbedaan zona lapisan dengan menggunakan metode CSD. Efek dari zona yang terlapisi permukaan morfologi dari gradient PZT dapa diamati dengan menggunakan XRD, SEM, AFM dan feroelektrik sistem.

Metode eksperiment

Lapisan tipis dibuat dengan menggunakan metode CSD, substrat yang digunakan ialah Pt(1  1  1)/Ti/SiO2/Si(100). Material yang digunakan sebagai bahan utama ialah (Pb(CH₃COO)2·3H₂O), tetrabutyl  titanate  (Ti(OC₄H₉)4),  dan zirconium  nitrate  (Zr(NO3)4·5H2O)  sedangkan zat yang digunakan sebagai pelarut ialah 2-methoxyethnaol  (HOCH₂CH₂OC2H₅) . Larutan glasial asetik (CH₃COOH) digunakan sebagai katalis untuk mengotrol PH dalam larutan. Pada penelitian ini lapisan Pb(Zr₁−xTix)O₃(x=0–1)  dibuat berdasarkan perbandingan rasio Zr/Ti.

Pengambilan sampel PTN/PZT-654 (N = 0,1,3,5). Larutan diteteskan ke substrat menggunakan pipet dengan parameter membran filter sebesar 0,45m. Lapisan yang masih basah kemudian dilakukan prosess spin coating diatas substrat Pt(1  1  1)/Ti/SiO2/Si  dengan beberapa tahap kemudian diputar dengan kecepatan 400 rpm. Langkah selanjutnya ialah melakukan spin coating pada larutan PT (PbTiO3) PZT-0.6,(PbZr_0.6Ti_0.4O₃), PZT_-0.5  (PbZr_0.5Ti_0.5O₃), PZT_-0.4 (PbZr_0.4Ti_0.6O₃). indeks N dari 0 sampai 5 merupakan variabel indeks larutan yang dilakukan sebanyak 0,1,3,5kali. Masing masing larutan  PZT-0.6,PZT-0.5 dan  PZT-0.4 diakukanaa proses spin coating sebanyak 5 kali. Setelah dilakukan proses sipin coating lapisan ini dikeringkan dengan menggunakan hot plate pada temperatur 500^oc selama 60 detik dan dilakukan proses anneling dengan furnace pada suhu 700^oc tanpa menggunakan atmosfir oksigen.

Stuktur kristal dan tekstur dari lapisan dapat diketahui dengan dengan melakukan uji coba XRD target yang digunakan ialah cu. Struktur mikro dapa diamati dengan menggunakan SEM. Permukaan morfologi dapat diketahui dengan menggunakan AFM sedangkan untuk mengetahui kurva histerisis P-E ferroelectrik dengan menggunakan ferroelektrik sistem.