LAPISAN TIPIS

Berbicara tentang lapisan tipis, awalnya kita pasti bertanya tanya apa sih lapisan tipis itu? saya pun demikian ketika pertama mendengar kata ini yaitu dari kakak tingkat yang sedang mengerjakan skripsi. walaupun sedikit mungkin tulisan ini dapat menambah ilmu untuk yang belum mengetahui apa itu lapisan tipis. semoga bermanfaat :)

Lapisan tipis atau thin film adalah suatu lapisan monolayer yang mempunyai ketebalan sangat tipis (dalam orde nanometer sampai mikrometer) yang dibuat dari bahan organik, inorganik, logam maupun campuran logam-organik (organometalic) yang dapat memiliki sifat sifat tertentu (seperti konduktor, semikonduktor maupun insulator).

Sekarang kita beralih ke cara pembuatannya.

Untuk membuat lapisan tipis terdapat beberapa proses yang harus dilakukan dan setiap proses tersebut mempunyai prosedur dan teknik pembuatan masing-masing.salah satu proses yang dilakukan untuk membuat suatu lapisan tipis adalah deposisi atau pelapisan bahan pada substrat. substrat yaitu suatu penopang atau dengan kata lain bahan yang akan dilapisi oleh lapisan tipis. banyak teknik yang dapat digunakan untuk membuat suatu lapisan tipis. misalnya sputtering, PVD (physic vapout deposition), MOCVD (metal organik chemical vapour deposition), spray coating, dip coating, evaporasi, dll. untuk teknik pembuatan lapisan tipis ini saya akan menguraikan teknik sputtering saja.

sputtering

Lputtering yaitu metode yang digunakan untuk membuat lapisan tipis dengan cara menembakkan ion-ion berenergi tinggi pada target, sehingga akann terjadi pertukaran momentum. penembakan ini terjadi pada suatu ruang vakum agar ion-ion yang bertumbukan tidak terganggu oleh partikel lain.

prinsip dasar sputterring
Ketika ion-ion berenergi tinggi ditembakkan pada permukaan zat padat, maka akan terjadi suatu fenomena. ion-ion yang berenergi tinggi tersebut mempunyai energi kinetik yang dapat mempengaruhi penembakan pada target.
cara kerja metode sputtering ini adalah sebagai berikut:
ketika power supply dihidupkan maka gas argon yang digunakan sebagai sumber akan terionisasi kemudian ion Ar yang berenergi tinggi tersebut akan tertarik dan menumbuk katoda sebagai material target. lalu karena permukaan material tersebut ditumbuk dengan ion berenergi tinggi, maka atom-atom dari permukaan target akan terlepas dan menuju anoda (sebagai substrat), kemudian akan terbentuk suatu susunan pada substrat glass berupa lapisan tipis.

penumbuhan lapisan tipis pada substrat
Lapisan tipis yang tumbuh pada suatu substrat mempunyai beberapa model yaitu bentuk layer by layer (Frank van der merwe), bentuk island (volmer weber) dan campuran layer + island (stranski-krastanov). untuk model layer by layer ikatan atom-atom lapisan tipis dengan substrat sangat kuat dibandingkan dengan ikatan yang terjadi antara atom satu dengan atom yang lain. sedangkan untuk model island ikatan yang terjadi antar atom lebih kuat dibandingkan dengan ikatan yang terjadi antara atom-atom dengan substrat dan proses difusi berlangsung sangat cepat. berikut ini merupakan gambaran untuk ketiga model penumbuhan kristal pada substrat:

a. model layer by layer (Frank van der merwe)

b. model island (volmer weber)

c. model campuran layer + island (stranski-krastanov)

Daftar Pustaka
Sasadhara, Deandra Niluh. 2012. Pengaruh Temperatur Deposisi terhadap Penumbuhan Film Tipis Zn EXCIMER pada Substrat Alumina. Depok Universitas Indonesia

Widodo, Slamet. 2012. karakterisasi pendeposisian film lapisan tipis nikel dengan metode sputtering. Bandung.