Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Riset ini difokuskan pada karakteristik linier arus-tegangan dioda P-I-N silikon skala nano doping tinggi dalam rentang temperatur dari 50K hingga 250 K serta karakteristik arus-tegangan dan konduktansi dioda P-N Silikon skala nano doping tinggi pada temperatur 5,5K. Untuk itu dioda P-N dan P-I-N dengan konsentrasi doping tinggi difabrikasi pada wafer ultra tipis berstruktur silicon-oninsulator (SOI). Dari hasil fabrikasi telah diperoleh konsentrasi doping tinggi Boron dan Phosphorus pada divais dioda mencapai 1×1020 cm-3 and 2×1020 cm-3, berturut-turut. Pengukuran karakteristik arus-tegangan dioda P-I-N silikon skala nano doping tinggi dilakukan pada beberapa divais dengan lapisan intrinsik sepanjang 200 nm dan 700 nm. Linieritas arus pada rentang forward bias dari 1,5 V hingga 2,0 V dan rentang temperatur dari 50 K hingga 250 K menunjukkan divais ini sesuai untuk sensor temperatur rendah. Pada pengukuran juga diperoleh data bahwa dioda P-I-N silikon skala nano doping tinggi menghasilkan arus yang lebih tinggi saat temperatur diturunkan dalam rentang forward bias dari 1,5 V hingga 2,0 V. Selain itu juga diperoleh data bahwa divais skala nano dengan lapisan intrinsik yang lebih panjang dan lebih lebar akan menghasilkan arus yang lebih tinggi pada rentang forward bias dari 1,5 V hingga 2,0 V dan temperatur dari 50K hingga 250K. Hasil pengukuran pada dioda P-N silikon skala nano doping tinggi pada rentang forward bias hingga 0,1 Volt maupun rentang reverse bias hingga -0,1 Volt menghasilkan beberapa puncak konduktansi yang menunjukkan kesesuaian nilai dengan level energi density of state dua dimensi (2D DOS) dan level energi kombinasi phonon pada temperatur 5,5K. Pada forward bias, level energi diskret heavy hole, light hole, serta kombinasi phonon TA, LA, TO dan LO berkontribusi signifikan pada puncak konduktansi dalam rentang tegangan hingga 0,1 Volt. Demikian juga halnya pada reverse bias, level energi diskret elektron 2-fold valley, 4-fold valley, serta kombinasi phonon TA, LA, TO dan LO berkontribusi signifikan pada puncak konduktansi dalam rentang tegangan hingga -0,1 Volt. Transport elektron pada dioda P-N Silikon dalam skala nano doping tinggi akan mengalami puncak konduktansi saat elektron memiliki energi yang sama dengan level diskret energi 2D DOS. Hal ini membuktikan adanya phonon-assisted tunneling pada dioda P-N silikon skala nano doping tinggi.

---

This report is focused on linier current-voltage (I?V) characteristic of highly-doped nanoscale Silicon P-I-N diodes at temperature from 50K to 250K and also I-V and conductance characteristics of highly-doped nanoscale Silicon P-N diode at temperature 5.5K. For that purpose, we fabricated nano scale P-I-N and P-N diodes within ultra thin silicon-on-insulator (SOI) structures. From fabrication, we achieved high doping concentrations of Boron and Phosphorus in SOI diodes, 1×1020 cm-3 and 2×1020 cm-3, respectively.

Measurement of current-voltage characteristics of highly-doped nanoscale silicon PIN diode is performed on devices with intrinsic layer length of 200 nm and 700 nm. The current linearity under forward bias range from 1.5 V to 2.0 V and temperature range from 50K to 250K shows that these devices are suitable for lowtemperature sensor. The measurement data shows also that highly-doped nanoscale silicon PIN diode produces higher current when the temperature is lowered under forward bias from 1.5 V to 2.0 V. In addition, the data shows that nanoscale devices with longer and wider intrinsic layer would generate higher current under forward bias range from 1.5 V to 2.0 V and temperature from 50K to 250K.

Measurement of highly-doped nanoscale silicon P-N diode under forward bias to 0.1 Volt and also reverse bias to -0.1 Volt results conductance peaks that show relationship with two-dimensional density of state (2D DOS) and phonon combination energy level at temperature 5.5K. Under forward bias, discrete energy level of heavy hole, light hole and phonon combination of TA, LA, TO and LO have significant contribution to conductance peaks in range 0.1 Volt. Also under reverse bias, discrete energy level of electron 2-fold valley, 4-fold valley and phonon combination of TA, LA, TO and LO have significant contribution to conductance peaks in range -0.1 Volt. Electron transport of highly-doped nanoscale silicon P-N diode will experience conductance peaks when it has equal energy with 2D DOS discrete energy level. It proves the existence of phonon-assisted tunneling on highly-doped nanoscale silicon P-N diode."

"Contents : - Editor - Authors - Abbreviations - Chapter 1: Introduction - Chapter 2: Overview of SIMOX technology: historical perspective - Chapter 3: Fundamental processes in SIMOX layer formation: ion implantation and oxide growth - Chapter 4: SIMOX/SOI processes: flexibility based on thermodynamic considerations - Chapter 5: Electrical and optical characterisation of SIMOX substrates - Chapter 6: SIMOX material technology from R&D to advanced products - Subject Index "

"Tunnel Field Effect Transistor (TFET) merupakan struktur divais yang menggunakan mekanisme transport band-to-band tunneling untuk proses injeksi carrier. Hal ini berbeda dengan MOSFET yang menggunakan thermionic emission untuk mengalirkan arus. Dengan mekanisme transport yang berbeda ini,TFET dapat mencapai nilai subthreshold swing (SS) lebih rendah dari 60 mV/dec, lebih kecil dari transistor konvensional. Rendahnya nilai SS ini penting untuk penskalaan tegangan dengan arus switching yang ideal. Pada tesis ini dilakukan analisa karakteristik tunnel FET pada divais Si lateral p-n dan p-i-n berskala nanodari data hasil penelitian yang diperoleh Nano Device Laboratory, Research Institute of Electronics, Shizuoka University, Jepang. Fenomena band-to-band tunneling pada divais lateral p-n dan p-i-n berskala nano berhasil diobservasi. Band-to-band tunneling terjadi pada saat divais diberikan tegangan reverse bias dan gate diberikan tegangan positif. Dari hasil analisa pada struktur p-n dengan ketebalan oxide 150 nm, diperoleh SS mencapai 647,5 mV/dec. Dengan metode komparasi tegangan substrat pada ketebalan oxide 3 nm diperoleh SS sebesar 12,95 mV/dec, lebih kecil dari 60 mV/dec yang merupakan batasan nilai SS yang dapat dicapai pada MOSFET. Selanjutnya dilakukan analisa pengaruh co-doped dan intrinsic region terhadap tegangan threshold dan pengaruh panjangnya terhadap SS. Diperoleh bahwa struktur p-n memiliki tegangan threshold lebih tinggi dibanding struktur p-i-n. Hal ini dipengaruhi oleh level Fermi pada channel region, di mana co-doped region memiliki level Fermi EF = 0,112 eV, lebih rendah dari i-region dengan EF = 0,56 eV, sehingga dibutuhkan tegangan gate yang lebih besar untuk menurunkan energi band channel sehingga terbentuk tunnel junction. Dengan mengubah panjang co-doped dan i-region diperoleh hasil bahwa pada struktur p-n dengan panjang co-doped 250 nm diperoleh SS sebesar 647,5 mV/dec, lebih kecil dari struktur dengan panjang co-doped 1000 nm dengan SS mencapai 724 mV/dec. Hal ini disebabkan pada struktur p-n, co-doped region yang lebih pendek akan membentuk channel region yang lebih sempit sehingga elektron pada channel akan lebih cepat tersapu menuju drain. Sebaliknya, pada struktur p-i-n dengan panjang i-region 2000 nm diperoleh SS 704 mV/dec, lebih kecil dari struktur dengan panjang i-region 1000 nm dengan SS mencapai 776 mV/dec. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada struktur p-i-n, semakin panjang i-region maka daerah deplesi pada channel semakin lebar sehingga tunnel region yang terbentuk akan lebih panjang dan probabilitas elektron yang dapat dilewatkan pada tunnel region semakin besar.

---

Tunnel Field Effect Transistor (TFET) is a device structure which use band to band tunneling transport for the carrier injection mechanism, unlike MOSFET which use thermionic emission. This transport mechanism enables TFET to reach sub threshold swing (SS) less than 60 mV/dec that can enable voltage scaling with ideal current switching. Analysis of the characteristic of tunnel FET on Si nanoscale lateral p-n and p-i-n devices will be conducted in this thesis based on the research data at Nano Device Laboratory, Research Institute of Electronics, Shizuoka University, Japan. Band to band tunneling phenomenon on the lateral nanoscale lateral p-n and p-i-n devices are successfully observed. Band to band tunneling occurs when the devices are in reverse biased condition and positive voltage is applied to the gate. For p-n device with the oxide thickness 150 nm, the SS reaches 647,5 mV/dec. Using substrate voltage comparison methods on the oxide layer with thickness of 3 nm, the SS value is 12,95-mV/dec, smaller than 60 mV/dec as a limitation of SS on MOSFET. Next, we analyze the effect of codoped and intrinsic region to the threshold voltage and its length to the subthreshold swing (SS).

We found that, p-n devices have higher threshold voltage compared to p-i-n devices. We ascribe that this results come from the fact that codoped region has lower Fermi level than that in i-region. By varying the intrinsic and the co-doped region length, we observed that p-n device with co-doped length 250 nm has SS 647,5 mV/dec, smaller than p-n device with co-doped length 1000 nm which has SS 724 mV/dec. We consider that when the co-doped region length is decreasing, the channel region will be shorter. Therefore the electron on the the conduction band of the channel will be swept out to the drain region quickly. We also found that, p-i-n device with i-region length 2000 nm has SS 704 mV/dec, smaller than p-i-n device with i-region length 1000 nm with SS 776 mV/dec. We ascribe that when the i-region length is increasing, the tunnel region in the channel region will be larger, such that the probabilities of electron to tunnel to the channel region increases."

"Teknologi fabrikasi semikonduktor yang berkembang pesat memungkinkan pengecilan dimensi divais hingga mendekati skala nanometer. Pemodelan klasik menyatakan bahwa konduktivitas suatu penghantar akan berkurang seiring dengan penurunan luas area dan panjang dari penghantar tersebut hingga batasan tertentu di mana efek kuantum mulai berlaku dalam menganalisis pergerakan muatan. Skripsi ini mengobservasi pengaruh miniaturisasi dimensi panjang dan lebar terhadap parameter arus dalam karakteristik I-V nanodioda Si lateral berdasarkan hasil riset terkini. Dari hasil perbandingan data, skripsi ini berhasil menganalisis hubungan kesebandingan terbalik antara dimensi lebar dioda dengan jumlah arus yang mengalir sebagai akibat dari transisi mekanisme transpor muatan dari difusif menjadi balistik. Batasan antara ranah klasik dan kuantum diperkirakan terjadi ketika lebar dioda mendekati ukuran 500 nm.

---

As semiconductor processing technology has been rapidly developed,fabrication of tiny devices approaching a few nanometer is now being possible. Classic theory states that device conductivity will be decreased linearly as device dimensionality getting shrunk until a point where quantum effect is introduced into carrier motion analysis. This thesisobserved the effect of lateral Si nanodiode length and width miniaturization in respect to current level in I-V characteristic based on a newest research. From comparations provided, this paper has analyzed an inversely proportional correlation between diode width to current level significant change due to transition regime from diffusive transport to ballistic mechanism. Boundary between these two is supposed to occur when diode width approaching 500 nm in size."

"This report is focused on the linear region of I-V characteristics of nanoscale highly-doped p-i-n diodes fabricated within ultrathin silicon-on-insulator (SOI) structures with an intrinsic layer length of 200 nm and 700 nm under a forward bias at a temperature range from 50 K to 250 K. The doping concentrations of Boron and Phosphorus in SOI p-i-n diodes are high, 1×1020 cm-3 and 2×1020 cm-3, respectively. The linearity of I-V characteristics of the p-i-n diodes under a certain forward bias voltage range and temperature range from 50 K to 250 K indicate these devices are suitable for low temperature sensing purposes. We conclude that highly-doped p-i-n diodes produce a higher current as the temperature decreases under a certain bias voltage range. Nanoscale diodes with longer and wider intrinsic layers generate higher currents under a certain range of bias voltage and low temperature measurements."

"Modifikasi elektroda BDD dengan organoclay HDTMA-bentonit dilakukan untuk meningkatkan sensitivitas elektroda BDD terhadap deteksi senyawa fenol pada analisis voltametri siklik. Organoclay merupakan material yang mempunyai daya adsorpsi tinggi terhadap polutan organik. Sedangkan elektroda BDD merupakan elektroda dengan berbagai kelebihan diantaranya arus blanko yang rendah dan jangkauan potensial yang lebar. Permukaan elektroda BDD dilapisi dengan campuran organoclay HDTMA-Bentonit dan karbon dengan memvariasikan perbandingan massa keduanya, yaitu pada perbandingan organoclay dan karbon 1:2, 1:3 dan 1:4, serta variasi KTK organoclay yaitu 1 dan 2 KTK. Pada pengukuran fenol dalam larutan NaCl 0.1 M, hasil optimum ditunjukkan pada perbandingan organoclay dan karbon 1:3 pada organoclay 2 KTK dengan sensitivitas sebesar 0.0042 mM/mA. Arus dari hasil oksidasi fenol pada elektroda BDD+OC 2 KTK+CP lebih tinggi dari elektroda BDD yang tak termodifikasi organoclay dengan batas deteksi sebesar 0.017 mM dan reproducibility sebesar 7.181 %.

---

Modification of BDD electrode with organoclay HDTMA-Bentonite is made to improve sensitivity of BDD electrode for detecting phenol through the analysis of cyclic voltammetry analysis. Organoclay is a material with high adsorption of organic compounds due to its hydrophilic character. While the BDD electrode is an electrode with many of advantages including current and capable of forming a wide potential range. BDD electrode surface is coated with mixture of organoclay HDTMA-Bentonite and carbon powder with variation of mass ratio (1:2, 1:3 and 1:4) and variation of CEC of organoclay (1 CEC and 2 CEC). Optimum result of phenol measurement in 0.1 M NaCl solution are obtained in 1:3 ratio of organoclay and carbon at 2 CEC organoclay with a sensitivity of 0.0042 mM/mA. Current from oxidation phenol on BDD+OC 2 CEC+CP electrode is higher than BDD electrode without modification. BDD+OC 2 CEC+CP electrode has limit of detection of 0.017 mM and 7.181 % reproducibility."

"Nanotechnology, that which deals with materials and phenomena in nanometer dimensions (a millionth of a millimeter or 10 -9m) , is a highly interdisiplinary field..."

"Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis nanopartikel ZnO melalui proses presipitasi, diikuti dengan proses pra-hidrotermal, anil, dan proses pascahidrotermal dengan variasi temperatur 80, 100, 120, dan 150°C. Pengaruh variasi temperatur proses pasca-hidrotermal terhadap ukuran kristalit, kristalinitas, dan energi celah pita nanopartikel diteliti dengan karakterisasi difraksi sinar X dan spektroskopi UV-Vis. Peningkatan temperatur proses pasca-hidrotermal dari 80 hingga 150°C mampu meningkatkan ukuran nanopartikel ZnO dari 11.816 menjadi 13.442 nm, serta menurunkan energi celah pita dari 3.085 menjadi 3.070 eV. Nanopartikel ZnO hasil proses pasca-hidrotermal dengan temperatur 150°C mampu menghasilkan ukuran yang kecil (13.442 nm), kristalinitas yang tinggi, dan energi celah pita yang sama dengan ZnO ruah (3.07 eV.

---

In this research, ZnO nanoparticles has been synthesized by precipitation method, followed by pre-hydrothermal, annealing, and post-hydrothermal processes with variation in temperature of 80, 100, 120, and 150°C. The effects of the variation in temperature on the crystallite size, crystallinity, and bandgap energy of ZnO nanoparticles have been investigated by X-Ray Diffraction and UV-Vis spectroscopy. The increase in temperatures from 80 to 150°C has enhanced the crystallite size of ZnO nanoparticles from 11.816 to 13.442 nm and decreased the bandgap energy from 3.085 to 3.070 eV. ZnO nanoparticles derived from posthydrothermal process with temperature of 150°C showed the most-enhanced crystallite size of 13.442 nm and the lowest bandgap energy of 3.070 eV, which is the same as the bandgap energy of bulk ZnO."

"Nanofluida adalah suspensi dari partikel-partikel berukuran nano yang didispersikan ke dalam suatu fluida dasar. Saat ini nanofluida menarik minat banyak peneliti karena sifat hantaran panasnya yang melebihi teori-teori suspensi yang sudah ada. Dalam penelitian ini digunakan nanopartikel TiO2 yang disintesa dengan metode ko-presipitasi. Nanopartikel ini dikarakterisasi struktur kristalnya dengan XRD, karakterisasi optis dengan UV-Vis, dan dianalisa keadaan lingkungannya dengan ESR. Nanopartikel kemudian didispersi dalam fluida dasar akuades membentuk nanofluida TiO2-akuades, dengan konsentrasi nanofluida: 0,05%Vol, 0,1%Vol, 0,5%Vol, 1%Vol, 3%Vol, dan 5%Vol. Nanofluida kemudian diuji kestabilannya dengan UV-Vis, juga diuji konduktivitas panasnya, dan viskositasnya. Nanofluida kemudian diaplikasikan sebagai fluida kerja dalam Screen Mesh Heat Pipe dan diuji kinerjanya. Kinerja heat pipe pada orientasi berbeda(00, 450, 900) dan pada persentase fluida kerja berbeda (40%, 60%, 80%) juga diuji.Dari karakterisasi XRD diketahui bahwa nanopartikel TiO2 memiliki struktur Kristal anastase, dengan parameter kisi a = 3,78 Ǻ dan c = 9,52 Ǻ dan ukuran Kristal rata-rata= 33 nm. Melaui karakterisasi UV-Vis diketahui pita energy nanopartikel sebesar =3,19 eV, dan melalui ESR dilihat adanya indikasi trapping electron pada kisi nanopartikel TiO2. Pada pengujian UV-Vis nanofluida terlihat bahwa penyerapan meningkat ketika konsentrasi nanofluida meningkat, namun terjadi penurunan pada konsentrasi 3%Vol dan 5%Vol. Konduktivitas nanofluida meningkat pada peningkatan konsentrasi dan viskositas nanofluida meningkat secara signifikan pada peningkatan konsentrasi nanofluida. Kinerja Heat Pipe meningkat pada peningkatan konsentrasi nanofluida, namun menurun pada konsentrasi 3%Vol dan 5%Vol. Heat Pipe menunjukkan perfroma terbaik pada orientasi 450. Tidak ada pengaruh yang signifikan dari persentase fluida kerja.

---

Nanofluids is suspension of particles with dimension of at least 100 nm dispersed in base fluid. In recent times it has attracted many scientists as it has heat transfer characteristic that exceeded classical model of particles-suspension. In this study TiO2 nanoparticles was synthesized by co-precipitation method and were characterized by XRD, UV-Vis, as well as ESR to analyze its structure, optical, and environmental system respectively. Nanoparticles was then dispersed in de-ionized water to synthesizes six concentration of TiO2-deionized water: 0,05%Vol, 0,1%Vol, 0,5%Vol, 1%Vol, 3%Vol, and 5%Vol. The synthesized nanofluids then are characterized with UV-Vis spectrophotometer to analyze its dispersion, and also have its thermal conductivity and viscosity characterized. The nanofluids were then applied as working fluid of screen mesh heat pipe and has its thermal performance measured. The effect of heat pipe orientation (00, 450, 900) and percentage of working fluid (40%, 60%, 80%) was also characterized.

From XRD it was known that the TiO2 nanoparticle has anastase structure, with lattice parameter: a = 3,78 Ǻ and c = 9,52 Ǻ. It also has average crystallite size of 33 nm. It was also known that TiO2 has energy gap of 3,19 eV, and has indication of electron trapping in anastase lattice sites from UV-Vis and ESR characterization respectively. The Absorbance of TiO2 nanofluids was increasing as the nanofluid concentration increase, but is decrease in the concentration of 3%Vol and 5%Vol, in UV-Vis characterization. The thermal Conductivity of nanofluids is increasing as the nanofluids concentration increase, and the viscosity is increasing significantly as nanofluids concentration increase. The thermal performance of heat pipe is increasing as the nanofluids concentration increase, but is decrease at concentration of 3%Vol and 5%Vol. The heat pipe has shown its maximum kinerjance at orientation of 450. There is no significant effect from percentage of working fluid."

"TiO2 nanotube (TNT) telah disintesis dengan metode hydrothermal pada suhu 130 °C, dengan kecepatan pengadukan sebesar 600 rpm, selama 6 jam menggunakan bahan dasar TiO2 P25. Sampel TNT dikarakterisasi dengan SEM/EDX, XRD, UV-Vis DRS, dan BET. Hasil komposit TNT-Batu apung diuji kinerjanya dalam aplikasi degradasi limbah fenol. Uji kinerja dilakukan pada limbah sintetis fenol dengan konsentrasi 10 ppm (300 mL).Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa fotokatalis TNT berhasil disintesis, dimana sampel TNT mempunyai struktur kristal anatase dengan ukuran kristal sebesar 11 nm, band gap (Eg) sebesar 3,2 eV, dan luas permukaan aktif sekitar 101 m2/g. Berdasarkan uji kinerja, disimpulkan bahwa loading TNT optimal pada komposit TNT-Batu apung adalah 2,5 % dengan tingkat degradasi limbah fenol hingga 54 % pada menit ke-150.

---

TiO2 nanotube (TNT) were synthezised by hydrothermal method at temperature 130 °C, with stirring speed of 600 rpm, for 6 hours, using TiO2 P25 as raw materials. TNT samples were characterized by SEM/EDX, XRD, UV-Vis DRS, and BET. The composites TNT-Pumices were tested in the application of phenol waste degradation. The performance tests were held by using the phenol waste synthetic (10 ppm, 300 mL).

The characterizations showed that TNT photocatalysts were successfully synthesized, where TNT samples had the anathase crystall structure with size of 11 nm, band gap (Eg) of 3,2 eV, and surface area of 100,661 m2/g. Based on the performance test, we could concluded that the optimum loading of TNT is 2,5 %, which could degrade the phenol to 54 % at the minute of 150."