PENGARUH SUHU ANNEALING TERHADAP STRUKTUR DAN SIFAT OPTIK FILM TIPIS ZnO:Sb DENGAN MENGGUNAKAN METODE SOL GEL SPIN COATING

Peneltitian ini bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan film tipis ZnO:Sb dengan menggunakan metode sol-gel spin-coating. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu annealing terhadap struktur, morfologi dan sifat optik film tipis ZnO:Sb yang ditumbuhkan diatas permukaan subtract kaca.
Pembuatan film tipis ZnO:Sb ini menggunakan zinc acetat dehydrate {Zn(CH3COO)2 2H2O} sebagai bahan awal, Antimoni (III) Klorida sebagai doping dilarutkan oleh pelarut Isopropanol kemudian distabilkan dengan Diethanolamine (DEA). Proses sol ZnO dipreparasi dengan Zinc Acetat Dehydrate dalam isopropanol selama 10-15 menit hingga mencapai suhu 70-90°C kemudian ditetesi Diethanolamine (DEA) sebanyak 2 ml. Proses pembuatan sol-gel berlangsung selama 2-3 jam untuk memperoleh bentuk gel cair. Setelah memperoleh bentuk gel cair yang diinginkan, kemudian dilakukan pelapisan dilakukan diatas subtrat kaca ITO dengan menggunakan metode spin coating dengan kecepatan awal (spin up) 1000 rpm selama 10 detik dan dilanjutkan dengan spin off dengan kecepatan 5000 rpm selama 20 detik.Setelah dilakukan spin off selanjutnya subtract kaca yang telah dilapisi dengan gel cair tersebut dipanaskan selama 10 menit dari suhu kamar sampai pada suhu 100°C secara perlahan. Proses ini dilakukan secara berulang sebanyak 3 kali untuk setiap sampel yang digunakan dengan tujuan agar lapisan yang terbentuk tidak terlalu tipis dan merata diatas subtract kaca. Setelah proses pelapisan selesai, selanjutnya sampel dipanaskan dengan suhu annealing dengan variasi suhu 425°C, 450°C, 500°C, dan 600°C selama 5 jam dengan waktu tahan selama 15 menit.
Hasil karakterisasi dari sintesis film tipis ZnO:Sb dengan XRD menunjukkan besar ukuran kristal masing-masing yaitu 27 nm, 26 nm, 20 nm, dan 32 nm. Hasil dari karakterisasi SEM dan EDX menunjukkan morfologi film tipis ZnO:Sb berbentuk butiran-butiran yang beragam dan hampir seragam dengan kekasaran permukaan yang beragam pula.. Hasil karakterisasi UV-Vis menunjukkan nilai transmitansi tertinggi untuk variasi suhu annealing yaitu pada suhu 500 °C dan nilai transmitansi paling rendah yaitu pada suhu 600°C. Nilai absorbansi tertinggi yaitu pada suhu 600°C dan yang paling rendah yaitu pada suhu 500°C. Nilai absorbansi menurun tajam pada rentang 300-400 nm. Nilai celah pita energi yang paling kecil yaitu pada suhu 600°C dan paling tinggi pada suhu 500°C yaitu 3,18 eV dan 3,54 eV