Sintesis Hidrotermal dan Analisis Material Oksida Semikonduktor Untuk Bahan Aktif Sensor Gas Etanol

Abstract

Tugas akhir ini membahas tentang sintesis hidrotermal bahan semikonduktor zinc oxide (ZnO) untuk aplikasi sensor gas etanol. Bahan ZnO ditumbuhkan pada substrat sapphire (001). Prekursor yang digunakan adalah zinc acetate dihydrate (ZAD) dan hexamethylenetetramine (HMTA). Bahan ZnO dikarakterisasi menggunakan UV – Vis spectrophotometer, SEM, FTIR, dan XRD. Berdasarkan hasil UV – Vis spectrophotometer dan digital microscope, diketahui bahwa konsentrasi larutan total yang tinggi akan menghasilkan tingkat coverage yang tinggi. Karena tingkat coverage yang tinggi, transparansi optik material ZnO yang dihasilkan cenderung menurun. Namun, ditemukan bahwa ketika konsentrasi total larutan adalah 0.2 M, whiskers crystals terbentuk yang mengurangi transparansi optik sampel. Material ZnO dengan morfologi film (coalesced island) ditemukan ketika ditumbuhkan dengan rasio prekursor ZAD:HMTA (3:1) dengan konsentrasi larutan total 0.3 M selama 6 jam pada suhu 90 °C. ZnO dapat tumbuh pada sapphire (001) dengan ditemukannya ikatan Zn – O pada bilangan gelombang 437 cm-1 pada hasil FTIR. Dari investigasi XRD, pola XRD sampel ZnO konsisten dengan JCPDS No. 00-036-1451 dan memiliki preferred orientation pada crystal plane (002). Pengujian material ZnO sebagai pendeteksi gas etanol didapatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi etanol maka konduktivitas material semakin meningkat, begitu pula sebaliknya.