Efek Variasi Substrat Terhadap Sifat Listrik Boron Nitrida

Abstract

Abstrak
Tugas akhir ini mempelajari sebaran lapisan BN dan sifat lstrik BN (Boron Nitrida) yang dideposisi
di atas substrat Polyethylene Terephthalate (PET), Indium Tin Oxide/Polyethylene Terephthalate
(ITO/PET), dan SiO
2.
Lapisan BN dibuat dengan cara memodifikasi 1 mg/mL BN menggunakan
metode eksfoliasi fasa cair yang ditambahkan interkalator 2 mg/mL NaOH dan diikuti dengan drop
casting di atas substrat. Sebaran lapisan BN pada PET dan ITO/PET terlihat merata, sedangkan
pada SiO
2
terlihat daerah tipis dan sebagian tebal. Perilaku semikonduktor terlihat pada BN/PET
yang menghasilkan arus -315 nA sampai 154 nA saat tegangan divariasi dari -10 v sampai 10 v
dengan Vth = 2V dan memiliki resistivitas 0,29x10
4
Ωcm. Perilaku yang sama ditunjukan oleh
BN/SiO
2
yang menghasilkan arus -0,7 mA sampai 0,1 mA saat tegangan divariasi dari -10V sampai
10V dengan V
th
= 4V dan mempunyai resistivitas 1,1 Ωcm. Hal ini berbeda pada BN pada ITO/PET
yang menunjukkan perilaku gabungan insulator dan semikonduktor serta menghasilkan arus
berkisar antara -4,3 mA sampai 3,14 mA saat tegangan divariasi dari -5V sampai 5V dan memiliki
resistivitas 0,02 Ωcm. Dapat disimpulkan bahwa substrat mempengaruhi sebaran BN, ketebalan
lapisan BN, dan sifat listrik BN. Namun tidak ada pengaruh substrat terhadap serapan dan emisi
spektrum cahaya.
Kata Kunci: BN, PET, ITO, SiO
2
, Eksfoliasi, Sifat Listrik
Abstract
This final project aims to understand the distribution of Boron Nitride (BN) layer and the electrical
properties of BN deposited on Polyethylene Terephthalate (PET), Indium Tin Oxide/Polyethylene
Terephthalate (ITO/PET), and SiO
2
substrate. The BN layer was created by modifying 1 mg/mL BN
using liquid phasse exfoliation method which was added by intercalator 2 mg/mL NaOH followed by
drop casting deposition on top of the substrates. BN layers were distributed more uniform on PET and
less uniform on ITO/PET, while BN layers on SiO
2
consisted of thick and thin layers. Electrical
characterization was conducted by varying bias voltage and observing output current. Typical
semiconductor characteristic I-V curve was observed on BN/PET. The current varies between -315 nA
to 154 nA with bias voltage ranging from -10 v to 10 v and the Vth = 2 v. It has resistivity of 0,29x10

Ωcm. The same characteristic is showed by BN/SiO2 which produces currents -0.7 mA to 0.1 mA with
bias voltage ranging from -10 to 10v and the Vth = 4 v. It has resistivity of 1.1 Ωcm. This is different
with BN deposited on ITO/PET showing both insulators and semiconductors which produces currents
ranging from -4.3 mA to 3.14 mA with bias voltage ranging from -5 v to 5 v. It has resistivity of 0.02
Ωcm. It can be concluded that substrates influence the BN layer distribution, BN layer thickness, and
electrical properties. However, there is no effect on optical spectrum measurement.
Keywords: BN, PET, ITO, SiO
2
, Exfoliation, Electrical Properties, Mechanical Properties.