8 things about Li- doped ZnO Thin Films (part 1)

By T Yogaraksa

Diringkas dari paper, Guojie Li · Byung Chun Choi , New Physics: Sae Mulli Vol. 64, No. 7, July 2014, pp. 682∼686  dengan judul Dielectric and p-type Characteristics of Li-doped ZnO Thin Films.

1. ZnO à bandgap (~3.6ev) dengan energy eksitasi 60 meV, ZnO murni merupakan tipe –n material dan sangat sulit dijadikan material yang bisa dijadikan devais yang dapat memancarkan cahaya.
2. Tantangan pengembangan material ini adalah tipe –p dengan nilai resistant yang rendah
3.  Dari element group V , yang banyak digunakan adalah N, P dan As. Selain doping ini Li  diprediksikan sebagai alternatif dikarenakan proses substitusi Li pada posisi Zn, selain itu karena radius Li juga dapat menyebabkan formasi intersisi Li ( Radius Zn⁺² = 0.83A , Li⁺ =0.68A)
4.  Komposisi lapisan tipis : Zn_1-xLi_xO (x=0.01, 0.05, 0.10); disiapkan dengan  SSR dan mencampurkan ZnO (99.995) dan Li₂CO₃(99.997%). Proses  milling selama 10 jam dan dipanaskan pada 850C selama 3 jam. Selanjutnya di buat pellet dibawah 50MPa dan di sintering pada suhu 1100C selama 5 jam. PLD dijalankan dengan KrF pada 248 nm dengan pulse 30 ns dan energy 200mJ. Lapisan tipis dibuat dengan PLD ( pulse laser deposition) pada  substrates Pt(111)/Ti/SiO₂/Si dengan 1 Hz selama 10 menit dan 3 Hz selama 50 menit dengan tekanan oksigen 10 mTorr.
5. Hasil XRD : 1 phase dimana ikatan ZnO secara bertahap naik seiring dengan penambahan doping Li akan tetapi kemudian menurun pada nilai tertentu
6. Keberadaan Defect seperti Intersisi Li dan Substitusi Li pada lokasi Zn, hubungan antara defects dan konsentrasi Li adalah konsisten mempengaruhi dari sifat dielektrik material
7. Pada saat doping Li 1% material masih menunjukan tipe n karena intersisi Li sementara dari pengukuran Hall-effect menunjukan bahwa pada Li 5% dan 10 % adalah menunjukan P-type.
8. Kecenderungan dari fenomena doping ini , intersisi Li dan  Intrinsik- defect lebih menunjukan kondisi stabil sebagai donor dan kelebihan elektron tergantikan oleh subsitusi Li pada Zn

s       Salam pembelajar .. learn action and success ( TY)

s