Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini bertujuan menghasilkan pelapisan titanium nitrida (TiN) pada perkakas potong, dalam hal ini ditujukan untuk aplikasi mekanik, yaitu memperbaiki sifat tribology dengan memperkuat ketahanan aus permukaan melalui peningkatan kekerasan dan menurunkan koefisien friksi. Dibandingkan dengan metode lain, pelapisan dengan proses PVD khususnya dengan teknik sputtering memiliki keunggulan, antara lain dapat menghasilkan ikatan (bonding) yang kuat dan material yang dapat dideposisikan bisa sangat bervariasi yaitu logam, paduan (alloy), atau senyawa misalnya keramik.Pada penelitian ini teknik PVD yang digunakan adalah reactive dc diode unbalanced magnetron sputtering menggunakan target Ti dan TiN dengan substrat baja perkakas pengerjaan dingin. Proses deposisi dilakukan dalam ruang vakum bertekanan 10^-1 Torr, temperatur substrat 450°C, jarak target-substrat 20 mm, daya listrik 300 watt (0,3 KVA), dalam lingkungan gas argon dan nitrogen.Hasil karakterisasi pada film tipis (thin film) dengan analisis XRD tidak mengindikasikan terbentuknya lapisan TiN, namun pengujian XRF menunjukkan adanya logam titanium pada permukaan spesimen. Argumentasi tersebut didukung oleh hasil analisis EDAX yang juga menunjukkan adanya unsur titanium dan nitrogen pada permukaan substrat yang dilapisi. Dengan merujuk pada observasi visual pada permukaan substrat yang belum dan sudah dilapisi, dimana terlihat terjadi perubahan warna, maka disimpulkan lapisan titanium nitrida sudah terbentuk pada hasil percobaan dengan ketebalan yang sangat tipis. Pengamatan metalografi dengan SEM pada potongan melintang tidak memberikan hasil yang memuaskan karena diduga film tipis TiN yang terdeposisi tebalnya hanya berkisar beberapa puluh nanometer. Demikian juga dengan hasil pengujian kekerasan mikro yang tidak menunjukkan peningkatan nilai kekerasan yang tinggi.Berdasarkan studi literatur dapat ditentukan hipotesis bahwa proses PVD dengan metode sputtering yang digunakan pada penelitian ini dengan parameter proses seperti yang telah dikemukakan diatas tidak cukup untuk menghasilkan lapisan TiN yang tebalnya bisa mencapai beberapa µm, seperti yang telah berhasil diperoleh pada penelitian sebelumnya oleh peneliti lain.

---

TiN coating by PVD method are widely known to improve service life of steel substrate by means of improved wear resistance and lower coefficient of friction. In this work PVD magnetron sputtering technique was investigated to deposit TiN film on to the substrate of AISI-D2 cold work tool steel. The processing parameter during the course of experiments were composed of 10^-1 Torr vacuum condition, 450°C substrate temperature, 0.3 KVA (300 watt) power discharge with use of argon and nitrogen gas environments.It is evidence that XRD investigation did not indicate the presence of TiN film on the coated specimens and micro hardness test result do not give significant increasing value. However, XRF and EDAX analysis showed the presence of titanium and nitrogen element. Thus, this could be indicating the formation of TiN film. The above argument was corroborated by SEM topography and stereo macroscopic pictures which confirmed a spotty (sporadic) TiN film and yellowish color on the surface of coated specimen.Based on the above experimental results it could be concluded that the pressure works on PVD coating with magnetron sputtering technique produced a very thin TiN film on the surface AISI-D2 steel. However, it could be envisaged that the thickness of the film is clearly not sufficient to meet with the tribological requirements."

"ABSTRAKPada eksperimen ini telah dibuat film ZrN dengan metode sputtering magnetron reaktif pada temperatur substrat 325°C, 230°C dan 125°C. Hasil pengukuran XRD menunjukkan bahwa diamati terjadi kompetisi pengaruh antara parameter temperatur substrat dan laju alir nitrogen pada struktur akhir film ZrN hasil deposisi. Dari analisis pelebaran garis dan perubahan jarak antar bidang relatif terlihat terjadinya distorsi kisi dalam film. Pada film yang dideposisi di atas substrat kaca, distorsi disebabkan oleh sumbangan struktural, sedangkan untuk film di atas substrat stainless steel, distorsi yang terjadi disebabkan sekurang-kurangnya oleh adanya sumbangan termal.

---

ABSTRACTIn this experimental work ZrN films were deposited by DC magnetron reactive sputtering method at substrate temperature of 325°C, 230°C and 125 °C. X-ray Diffractogram exhibit a competition between the parameters of substrate temperature and nitrogen flow on the final ZrN films deposited. The subsequent analysis of line broadening and the change of lattice parameters shown lattice distortion in films. In samples deposited on glass, distortions were caused by structural factors while in samples deposited on stainless steel they were caused by at least thermal contributions."

"The thin film of Indium Tin Oxide (ITO) whose the final thickness between 502 nm - 850 nm, various oxygen partial pressure between 0 - 32 mPa and the deposition rate 1,2 nm/s, 2,2 nm/s and 3,5 nm/s have already made by DC magnetron sputtering method. Having studied about the influence of oxygen partial pressure and deposition rate to electrical property of ITO : resistivity, conductivity, carrier charge concentration, mobility; temperature coefficient and activation energy. Resistivity, conductivity, mobility and carrier charge concentration at room temperature are determined by using Van der Pauw method, and resistivity vs temperature between 12 K -. 300 K to find coefficient temperature and activation energy is used four point probe method.In this thesis , we got resistivity value is in range 3,2 x 10-4 Ω cm - 25,4x 10'Ω cm at room temperature 300 K. Conductivity is in range 294 Ω -' cm-' - 3125 Ω -1 cm-1. Carrier charge concentration is in range 1,30x1020 cm-3 - 3,56 x 1420 cm3. Mobility is in range 19,0 cm2/Vs - 55,2 cm 2/Vs. Temperature coefficient at 150 K - 250 K, where resistivity vs temperature is linier, is in range 1,23 x 10-4 K-1 - 8,68 x 10-4 K-1. and activation energy is in range 1,73x104 eV - 43,2 x10-6 eV. The influence of oxygen partial pressure to electrical properties of ITO is, the bigger oxygen partial pressure, the bigger resistivity, and the smaller carrier charge concentration, mobility and temperature coefficient. The various the deposition rate shows that the faster deposition rate , the bigger resistivity and the smaller conductivity, mobility and carrier charge concentration. Carrier charge concentration is caused by oxygen vacancies and Sn substitution to In. The decreasing of carrier charge concentration as the increasing oxygen partial pressure connect with Sn oxide which made this cause the increasing of scattering.

---

Lapisan tipis Indium Tin Oksida (ITO) dengan ketebalan 502 - 850 nm dengan beberapa variasi tekanan parsial oksigen antara 0 sampai 32 mPa dan variasi laju deposisi 1,2 nmis, 2,2 nm/s dan 3,5 nm/s telah berhasil dibuat dengan proses dc magnetron sputtering. Dilakukan studi pengaruh tekanan parsial oksigen dan laju deposisi terhadap sifat listrik yang meliputi : resistivitas, konduktivitas, konsentrasi pembawa muatan, mobilitas, koefisien temperatur dan energi aktivasi pada lapisan tipis ITO. Resistivitas, konduktivitas, mobilitas dan konsentrasi pembawa muatan pada temperatur ruang 300 K diukur dengan metoda Van der Pauw. Sedang pengukuran resistivitas vs temperatur antara 12 K sampai 300 K untuk mendapatkan koefisien temperatur dan energi aktivasi dilakukan dengan menggunakan metoda empat titik.Hasil pengukuran resistivitas berkisar antara 3,2 x 10 Ω cm sampai 25,4x 104 Ω cm pada temperatur ruang 300 K. Konduktivitas didapat dengan rnenginversikan resistivitas didapat 294 Ω-1 cm-1 sampai 3125 Ω-1 cm-1 . Konsentrasi pembawa muatan pada temperatur ruang berkisar antara 1,30 x 1020 cm-3 sampai 3,56 x 1020 cm-3. Mobilitas pada temperatur ruang berkisar antara 19,0 cm 2/Vs sampai 55,2 cm2/Vs. Koefisien temperatur yang dihitung pada temperatur 150 K sampai 250 K yakni daerah dimana resistivitas vs temperatur merupakan fungsi linear didapat antara 1,23 x 10-4K-1 sampai 8,68 x 10-4 K-1. Energi aktivasi didapat antara 1,73x10-6 eV sampai 43,2 x10-6 eV. Pengaruh tekanan parsial oksigen terhadap sifat listrik lapisan tipis ITO adalah semakin besar tekanan parsial oksigen cenderung akan semakin besar resistivitasnya, sedangkan konsentrasi pembawa muatan, mobilitas dan koefisien temperatur semakin kecil. Variasi laju deposisi memberikan bahwa semakin besar laju deposisi cenderung semakin besar resistivitasnya, sedangkan konduktivitas, mobilitas dan konsentrasi pembawa muatan cenderung semakin kecil. Konsentrasi pembawa muatan disebabkan terutama oleh vakansi oksigen dan substitusi Sn terhadap In. Menurunnya konsentrasi pembawa muatan dengan naiknya tekanan parsial oksigen berhubungan dengan berkurangnya vakansi oksigen dengan pemberian oksigen dari luar. Mobilitas menurun dengan kenaikan oksigen berhubungan dengan terbentuknya oksida Sn yang menambah efek hamburan."