Whistle Blower_ Rekayasa Bahan_ Sensor Gas CO (TGS 203) Berbahan Semikonduktor SnO2

Preview:

DESCRIPTION

zat padat

Citation preview

  • "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.