3
PENDAHULUAN Dalam beberapa tahun terakhir, banyak dikembangkan penelitian mengenai sintesis dan karakterisaasi nanomaterial yang berbasis semikonduktor dikarenakan material jenis ini dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti ilmu material, teknik kimia maupun teknik elektro. Salah satu jenis semikonduktor yang paling banyak diminati adalah seng oksida (ZnO). Semikonduktor ini memiliki pita valensi yang hampir terisi penuh oleh elektron dan pita konduksi yang hampir kosong oleh elektron. Pita valensi dan pita konduksi ini dipisahkan oleh keadaan tanpa elektron karena tidak adanya energi, keadaan inilah yang disebut sebagai celah pita energi. Untuk semikonduktor lebar celah pita energinya ~ 1 eV. Sehingga dengan meningkatnya suhu konduktivitas listriknya akan semakin meningkat. Suatu hal yang menarik dari seng oksida adalah sifatnya yang memungkinkan menjadi alternatif TiO 2 sebagai lapisan semikonduktor oksida yang paling sering digunakan dalam struktur sel surya. Seperti nilai celah pita energinya, yang mana ntuk fasa anatase pada TiO 2 , memiliki celah pita energi sebesar 3,2 eV dan untuk ZnO memiliki nilai 3,37 eV. Selain itu kelebihan lain yang dimiliki oleh ZnO ini adalah memiliki celah pita langsung yaitu posisi pita valensi yang tepat berada dibawah pita konduksi (direct band gap) sehingga memungkinkan eksitasi elektron yang lebih cepat pada saat penyerapan energi foton dibawah

PENDAHULUAN.docx

Embed Size (px)

Citation preview

PENDAHULUAN Dalam beberapa tahun terakhir, banyak dikembangkan penelitian mengenai sintesis dan karakterisaasi nanomaterial yang berbasis semikonduktor dikarenakan material jenis ini dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti ilmu material, teknik kimia maupun teknik elektro. Salah satu jenis semikonduktor yang paling banyak diminati adalah seng oksida (ZnO). Semikonduktor ini memiliki pita valensi yang hampir terisi penuh oleh elektron dan pita konduksi yang hampir kosong oleh elektron. Pita valensi dan pita konduksi ini dipisahkan oleh keadaan tanpa elektron karena tidak adanya energi, keadaan inilah yang disebut sebagai celah pita energi. Untuk semikonduktor lebar celah pita energinya ~ 1 eV. Sehingga dengan meningkatnya suhu konduktivitas listriknya akan semakin meningkat. Suatu hal yang menarik dari seng oksida adalah sifatnya yang memungkinkan menjadi alternatif TiO2 sebagai lapisan semikonduktor oksida yang paling sering digunakan dalam struktur sel surya. Seperti nilai celah pita energinya, yang mana ntuk fasa anatase pada TiO2, memiliki celah pita energi sebesar 3,2 eV dan untuk ZnO memiliki nilai 3,37 eV. Selain itu kelebihan lain yang dimiliki oleh ZnO ini adalah memiliki celah pita langsung yaitu posisi pita valensi yang tepat berada dibawah pita konduksi (direct band gap) sehingga memungkinkan eksitasi elektron yang lebih cepat pada saat penyerapan energi foton dibawah penyinaran cahaya matahari. Hal inilah yang menjadikan ZnO sebagai material semikonduktor yang sangat layak dikembangkan dalam berbagai aplikasi karena lebih efisien serta efektif. Dengan keunikannya dalam sifat listrik, skustik dan optiknya, menjadikan ZnO menyimpan sejumlah potensi aplikasi dalam bidang elektronik, optoelektronik, sensor, dan lain-lain. Tidak hanya itu, ZnO ini juga sangat potensial untuk diaplikasikan sebagai elektroda transparan dalam teknologi fotovoltaik, piranti elektroluminenisens dan material untuk piranti pemancar ultraviolet. Berbagai metode sintesis seng oksida telah banyak dikembangkan untuk memperoleh metode yang efektif, sehingga dapat menghasilkan nanopartikel ZnO yang berkualitas tinggi sebagai dasar untuk dikembangkan dalam skala industri. Beberapa metode tersebut, diantaranya adalah metode polyol, metode spray, colloid templating, pengendapan (deposition) dan sol-gel. Namun dalam penelitian ini, proses pembuatan nanopartikel ZnO dilakukan dengan metode sol-gel. Penggunaan metode ini didasarkan pada metodenya yang relatif sederhana dan murah tanpa memerlukan berbagai peralatan yang kompleks, serta tidak membutuhkan keadaan tertentu yang rumit seperti halnya vakum, steril, suhu yang tinggi ataupun rendah. Pada penelitian ini, nantinya akan dipaparkan proses sintesis nanopartikel ZnO dengan metode sol-gel serta struktur, morfologi dan sifatt listrik serta optik yang dihasilkan dengan metode sol-gel sebagai aplikasi optoelektronik.