Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Disain geometri dengan kombinasi lateral dan vertikal berhasil dirancang , disimulasikan pada devais Silicon Germanium Heterojunction Bipolar Transistor (HBT SiGe). Terbukti menghasilkan beberapa kelebihan terutama pada noise figure yang rendah seperti diuraikan pada disertasi ini. Riset ini bertujuan untuk mendapatkan devais dengan noise figure (Fn) yang rendah pada operasi frekuensi tinggi. Metode riset yang dilakukan berupa pemodelan menggunakan software komersil Bipole3 dari BIPSIM inc, dengan acuan berdasarkan HBT SiGe IBM generasi pertama. Model acuan dengan lithography 0,50 μm, memiliki unjuk kerja keluaran ;fT = 45 Ghz, β=110, fmaks = 65 Ghz, Rbb = 18,9 ohm, βVCEO 3,3 Volt, dan Fn =1,07dB pada finp=fT. Meningkat unjuk kerjanya menjadi fT = 79,4 Ghz, β=284, fmaks = 127 Ghz serta Rbb = 9,0 ohm dengan VCEO 2,7 Volt dan Fn =0,36 dB pada finp=fT ketika parameter lateral dan vertikal diubah. Perubahan parameter lateral dilakukan dengan menambah terminal basis dari satu menjadi dua, memperkecil ukuran model menjadi 80% dari ukuran semula, menurunkan lithography menjadi 0,09 μm. Sedangkan untuk parameter vertikal dilakukan dengan cara merubah profile germanium pada basis dari segitiga menjadi trapesium, menaikkan mole fraction (x) dari 7,5% menjadi 10%, serta memperkecil lebar basis menjadi 50% dari ukuran semula. Hasil analisis validasi HBT SiGe acuan dan model memberikan deviasi rata-rata 6%. Parameter lateral berpengaruh pada nilai arus kolektor (IC), resistansi parasitis (Rbb) dan frekuensi maksimum (fmaks) sedangkan parameter vertikal berpengaruh pada frekuensi threshold (fT) dan current gain (β). Pemilihan nilai parameter lateral dan vertikal yang tepat, dapat menghasilkan model dengan noise figure (Fn) yang rendah pada frekuensi kerja yang tinggi serta arus kolektor (IC) yang kecil.

---

The Geometric design with a lateral and vertical combination has been successfully designed, simulated on Silicon Germanium Heterojunction Bipolar Transistor (SiGe HBT) and has shown several advantages, particularly low noise figure as described in this dissertation. The research aims to obtain the SiGe HBT devices with a lowest noise figure (Fn) at high frequency operation. The method is based on modeling of used commercial software Bipole3 from BIPSIM inc, based on the first-generation IBM SiGe HBT model as a reference.

The reference model with the lithography of 0.50μm, has the output performance of ; fT= 45 Ghz, β=110, fmaks= 65 Ghz, Rbb= 8.9ohms, = 3.3 Volt, with Fn = 1.07 dB at finp = fT, the performance increases to fT =79.4 Ghz, β = 284, fmaks= 27 Ghz and Rbb= 9.0 ohms, βVCEO =2.7 Volt and Fn = 0.36 dB at finp = fT when the lateral and vertical parameters were modified. Modification of the lateral parameters is done by using two base terminals instead of one, reducing the size of the model to be 80% from original size, reducing the lithography to 0.09 μm. While the vertical parameter is changed by converting the profile of germanium from the triangle to trapezoid basis, increasing the mole fraction (x) from 7.5% to 10%, and reducing the base width to be 50% from original size. The validation of the SiGe HBT with a reference model has an average deviation of 6%.

The lateral parameters have influenced the value of the collector current (IC), parasitic resistance (Rbb) and the maximum frequency (fmaks,) while the vertical parameters influence the frequency threshold (fT) and current gain (β). The appropriate selection of lateral and vertical parameter values can produce models with a low noise figure (Fn) at high frequency operation as well as small collector current (IC)."

"Seng oksida (ZnO) merupakan material semikonduktor dengan aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang seperti elektronik, optoelektronik, fotokatalisis, hingga biomedis. Salah satu aplikasi yang marak diteliti saat ini adalah penggunaan ZnO sebagai lapisan anoda untuk sel surya tersensitasi zat pewarna (dye-sensitized solar cell, DSSC). Dalam pembuatan sel surya, kondisi morfologi natural lapisan semikonduktor oksida sangat berpengaruh pada interaksi penyerapan cahaya. Bentuk morfologi yang baik adalah struktur one-dimensional (1D) yang tersusun secara paralel dan melekat secara vertikal pada substrat kaca konduktif. Akan tetapi, struktur ini tidak mudah didapat pada sintesis dengan metode kimiawi basah. Pertumbuhan nanostruktur dengan arah yang tidak terorientasi akan mengakibatkan rendahnya kristalinitas dan energi celah pita (Eg) yang tinggi. Hal ini dapat menyebabkan rendahnya kemampuan penyerapan zat pewarna (dye) yang memberikan hasil DSSC dengan efisiensi rendah. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif dengan bahan dasar seng nitrat tetrahidrat (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrat) dan heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA). Untuk meningkatkan kestabilan lapisan ZnO di atas substrat, dilakukan penempelan lapisan bibit terlebih dahulu dengan menggunakan metode spin-coating. Lapisan bibit ini dibuat dengan menggunakan larutan yang disintesis pada suhu 0oC. Setelah proses spin-coating, lapisan nanostruktur ZnO ditumbuhkan dengan menggunakan metode chemical bath deposition (CBD). Untuk meningkatkan kristalinitas nanostruktur ZnO, dilakukan proses pasca-hidrotermal, yang terbagi menjadi 2 variasi. Pada variasi pertama, reaksi dilakukan dalam reaktor hidrotermal pada 150oC selama 3 jam. Pada variasi kedua, reaksi dilakukan dalam reaktor tertutup dengan penambahan gas nitrogen (N2) 1 bar pada suhu 100oC selama 1 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pasca-hidrotermal, menhasilkan lapisan nanostruktur ZnO dengan kristalinitas yang lebih tinggi, ditandai dengan intensitas puncak difraksi yang lebih tajam dibandingkan dengan ZnO hasil as-synthesized. Naiknya kristalinitas tersebut selanjutnya memicu penurunan energi celah pita (Eg) sehingga lapisan nanostruktur ZnO dapat menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih besar. Selain itu, morfologi yang yang terlihat dari hasil SEM juga menunjukkan perbaikan setelah proses pasca-hidrotermal. Hal ini terlihat orientasi nanostruktur ZnO yang semula tidak beraturan menjadi tegak vertikal. Dalam penelitian ini, diketahui bahwa perbedaan kondisi pasca-hidrotermal menghasilkan pertumbuhan nanostruktur dengan bentuk yang berbeda. Pada variasi pertama, didapat hasil sintesis berupa nanorods ZnO, sedangkan variasi kedua menghasilkan nanorods dan nanotubes ZnO. Nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif yang telah dihasilkan selanjutnya digunakan sebagai lapisan anoda pada DSSC. Pada penelitian ini, terlihat bahwa perbedaan variasi proses pasca-hidrotermal mempengaruhi kemampuan penyerapan warna (dye loading). Anoda yang dihasilkan dari proses pasca-hidrotermal yang menggunakan penambahan gas N2 mampu menyerap za pewarna lebih banyak. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya struktur nanotubes yang memiliki pori/rongga. Namun demikian, efisiensi tertinggi diraih oleh anoda setelah perlakuan pasca-hidrotermal tanpa gas N2, yaitu sebesar 0,12%. Nilai ini bersesuaian dengan ukuran kristalit yang paling stabil dan energi celah pita paling rendah yang didapat dari perhitungan. Pada penelitian, diameter kristalit dan energi celah pita pada sampel dengan efisiensi tertinggi adalah sebesar ~18 nm dan 3,17 eV.

---

Zinc oxide (ZnO) is a semiconductor material with a very broad application in many fields, such as electronics, optoelectronic, photocatalyst, and biomedicine. One application that widely examined nowadays is its use as an anode layer for dye-sensitized solar cells (DSSC). In solar cells fabrication, the nature of morphological conditions of the oxide semiconductor layer greatly affect the interaction of light absorption. Good morphology is a one-dimensional structure (1D) arranged in parallel and attached vertically on a conductive glass substrate. However, this structure is not easily obtained in the synthesis via wet chemical method. Nanostructures with non-oriented growth will result in lower crystallinity and higher band gap energy (Eg) is high. This can lead to low dye absorption that results in DSSC with low efficiency.

In this study, synthesis of ZnO nanostructures on a conductive glass substrate was carried out using zinc nitrate tetrahydrate (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrate) and heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA) at 0oC. To improve the stability of ZnO layer on the substrate, seeding layers were attached using spin-coating method. After the spin-coating process, the seeding layers were grown using chemical bath deposition (CBD). To improve the crystallinity of nanostructured ZnO, post-hydrothermal process was performed afterward. This process was divided into two variations. In the first variation, the reaction is carried out in a hydrothermal reactor at 150oC for 3 hours. While in the second variation, the reaction is carried out in a closed reactor with the addition of 1 bar nitrogen gas (N2) at 100° C for 1 hour.

The results showed that post-hydrothermal treatment had improved the ZnO nanostructures layer. The diffraction peaks were sharper than the as-synthesized ZnO nanostructure, indicating higher crystallinity. As a consequence, the band gap energy would be lowered. In addition, the morphology also showed improvement in the nanostructures orientation after a post-hydrothermal process. In this research, the difference in the post-hydrothermal conditions generated different shapes of ZnO nanostructures. The first variation resulted ZnO nanorods, while the second variation produced ZnO nanorods and nanotubes.

In this study, it appeared that post-hydrothermal process variations affected the dye loading capacity of the ZnO nanostructure layers. When used as anodes in DSSC, the layer obtained from post-hydrothermal process using N2 gas additions showed a higher dye absorption. The presence of nanotubes structure was assumed to gave this contribution, since this structure had pores / cavities that could absorbed more dyes. However, the highest efficiency achieved by the anode after post-hydrothermal treatment without N2 gas, with the value of 0.12%. This corresponded with the most stable crystallites size and lowest band gap energy obtained from the calculation. In the study, the crystallites size and the band gap energy of this sample were given as ~ 18 nm and 3.17 eV."