Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"

Pencemaran air merupakan isu permasalahan lingkungan yang krusial karena berbagai dampak yang timbulkan, salah satu penyebab pencemaran air adalah limbah pewarna yang merupakan polutan organik. Upaya pengurangan limbah tersebut dianggap masih belum optimal sehingga perlu dikembangkan lebih lanjut. Prinsip fotokatalisis merupakan metode yang efektif untuk dikembangkan, penelitian ini bertujuan mempelajari dan menganalisis komposisi unsur kimia, ukuran partikel, tingkat kristanilitas, energi celah pita, serta performa fotokatalisis nanopartikel TiO₂ yang disintesis dari mineral ilmenite melalui metode pelindian dengan jalur asam sulfat dan metode pendidihan serta menggunakan larutan prekursor komersial Tt-iP melalui metode sol-gel. Perbedaan komposisi, ukuran partikel, tingkat kristalinitas, dan energi celah pita dari variasi jenis prekursor menyebabkan performa fotokatalisis nanopartikel TiO₂ memiliki perbedaan yang signifikan, di mana nanopartikel TiO₂ dari larutan TiOSO₄ memiliki persentase degradasi yang rendah sebesar 18,48%, nanopartikel TiO₂ dari larutan komersial Tt-iP sebesar 83,11%, dan nanopartikel TiO₂ dari residu sebesar 77,03%. Apabila hasil dibandingkan dengan hasil nanopartikel TiO₂ dari komersial Tt-iP, nanopartikel TiO₂ dari TiOSO₄ memiliki tingkat efisiensi 4 kali lebih rendah dan nanopartikel TiO₂ dari residu memiliki tingkat efisiensi yang cukup sama.

---

Water pollution is a crucial environmental issue due to various resulting impacts, and one of the causes of water pollution is dye waste, which is organic pollutant. Reducing such waste is regarded as a substandard effort that requires improvement. The development of the photocatalysis principle is an effective approach. This study aims to investigate and analyze the chemical composition, particle size, crystallinity level, bandgap energy, and photocatalytic performance of TiO₂ nanoparticle synthesized from ilmenite mineral using leaching with sulfuric acid and boiling method. Additionally, commercially available Tt-iP precursor solution via the sol-gel approach. Variations in precursor types resulted in significant differences in the chemical composition, particle size, crystallinity level, and bandgap energy of TiO₂ nanoparticle, leading to varied photocatalytic performances. The deterioration percentage of TiO₂ nanoparticles from the TiOSO₄ solution is low at 18.48%, whereas the commercial Tt-iP solution has a degradation percentage of 83.11%. TiO₂The residue's nanoparticles show a degradation percentage of 77.03%. TiO₂ nanoparticles from TiOSO₄ have an efficiency rate that is four times lower than that of the commercial Tt-iP, whereas those from the residual have an efficiency rate that is equivalent."

"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."

"ABSTRAKBerbagai penelitian mengenai teknologi nano terus difokuskan pada nanopartikel semikonduktor seng oksida (ZnO) dengan berbagai potensi strategis yang dimilikinya. Dalam penelitian ini telah dilakukan sintesis nanopartikel ZnO dengan teknik presipitasi yang dikombinasikan dengan perlakuan pra-hidrotermal dengan variasi waktu tahan 0, 24, 48 dan 72 jam yang secara khusus ditujukan untuk menginvestigasi pengaruh perlakuan tersebut terhadap ukuran nanopartikel, kristalinitas dan energi celah pita nanopartikel yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meningkatnya waktu perlakuan pra-hidrotermal dari 0 hingga 72 jam mampu meningkatkan ukuran nanopartikel ZnO dari 3.47 menjadi 13.85 nm, serta menurunkan energi celah pita dari 3.099 menjadi 3.076 eV.

---

ABSTRACTMany research on nanotechnology has been focused on zinc oxide (ZnO) semiconductor nanoparticles which has strategic potentials. In the current research the synthesis of ZnO nanoparticles has been performed, using a precipitation technique assisted by a pre-hydrothermal treatment with various holding time of 0, 24, 48 and72 hours. This route was specifically aimed at investigating the effect of this treatment on the nanocrystallite size, crystallinity and band gap energy of the resulting nanoparticles. The result of investigation showed that an increasing of pre-hydrothermal treatment duration from 0 to 72 hours has increased the crystallite size of ZnO nanoparticles from 3.47 to 13.85 nm, and decreased the band gap energy from 3.099 to 3.076 eV."

"ABSTRAKLitium titanat (Li4Ti5O12) merupakan anoda yang menjanjikan untuk menghasilkan baterai Lithium Ion dengan kapasitas daya yang tinggi. Selain itu, Silikon memiliki kapasitas secara teori sebesar 3590 mAh g-1 untuk fasa Li15Si4 di temperatur ruang. Akan tetapi memiliki kekurangan dalam ekspansi volume yang besar selama cycling dan memperpendek siklus hidup baterai, ketidakstabilan layer SEI karena perubahan material Si, dan konduktivitas elektrik yang rendah. Akan tetapi nano partikel dari Si memiliki kapasitas spesifik yang lebih tinggi dan kapasitas penyimpanan yang lebih baik apabila dibandingkan dengan partikel Si yang memiliki ukuran mikro. Sehingga dilakukan penelitian Li4Ti5O12 dan nano silikon memiliki sinergi yang baik dalam dalam kapasitas sebagai komposit. Penelitian ini dilakukan proses sintesis dengan menggunakan metode solid state. Pengaruh solid state-ball mill pada karakterisasi serbuk Li4T5O12 yang dihasilkan memiliki ukuran rata-rata partikel 225,95 nm dan tingkat kristalinitas 67%. Pada proses fabrikasi baterai dilakukan dengan penambahan material aktif nano silikon dengan variasi masa 5%, 10% dan 15%. Tujuan penambahan material aktif agar mampu meningkatkan kapasitas dari baterai. Kapasitas yang dimiliki oleh LTO-nSi5 sebesar 191,58 mAh/g, LTO-nSi10 197,5 mAh/g, LTO-nSi15 sebesar 195,6 mAh/g. LTO-nSi10 memiliki nilai konduktivitas yang paling besar dibandingkan LTO-nSi5 dan LTO-nSi15. Sampel LTO-nSi15 menunjukkan nilai resistivitas yang paling besar, menunjukkan bahwa nilai konduktivitas yang didapatkan semakin rendah disetiap penambahan kadar silikon nano.

---

ABSTRAKLithium titanate (Li4Ti5O12) is a promising anode to produce Lithium Ion battery with high power. In addition, silicon has a theoretical capacity of 3590 mAh g-1 to phase Li15Si4 at room temperature. But lacked by the large volume expansion during cycling and shorten the cycle life of the battery, SEI layer instability due to a material change Si, and low electrical conductivity. However nano particles of Si has higher specific capacity and storage capacity are better when compared with Si particles that has a micro sizes. In this research Li4Ti5O12 and nano silicon has a good synergy in the capacity of battery as a composite. This research was synthesized by using solid state methods. Effect of solid-state route and ball mill at Li4T5O12 powder produced has an average particle size of 225.95 nm and the degree of crystallinity of 67%. In the battery fabrication process is done by adding the active material to the silicon nano variation of 5%, 10% and 15% in wt. The additions of active material in order to raise the capacity of the battery. Capacity owned by LTO-nSi5 of 191.58 mAh / g, LTO-nSi10 197.5 mAh / g, and LTO-nSi15 195.6 mAh / g. LTO-nSi10 has the greatest conductivity values ​​compared LTO-nSi5 and LTO-nSi15. LTO-nSi15 samples showed the greatest resistivity values, indicating that the conductivity values ​​obtained at each addition of the lower grade of silicon nano."

"Telah dilakukan penelitian tentang pengaruhi variasi dispersant terhadap stabilitas water based suspensi nanopartikel TiO2. Pada penelitian ini digunakan 3 jenis dispersant yaitu Polietilen Glikol 200, Triton X 100 (polietilen glikol tert. oktil fenil eter), dan Etilen Glikol. Hasil karakterisasi dengan PSA menyatakan bahwa distribusi partikel TiO2- PEG adalah 53,3 nm 16,3 nm, TiO2 - Triton X adalah 206,5 nm  59,1 nm. Sedangkan TiO2 - EG membentuk 2 distribusi partikel di 87,4 nm  6,6 nm dan 2151,4 nm  572,6 nm. Analisa XRD, dan SEM menunjukkan bahwa TiO2 hasil sintesis merupakan kristal anatase dengan bentuk spherical dan ukuran partikel rata-rata 36 nm unntuk TiO2-PEG 200, dan 90 nm untuk TiO2-Triton X 100. Selanjutnya karakterisasi menggunakan DRS-UV Vis menunjukkan bahwa adanya dispersant pada TiO2 hasil sintesis menggeser panjang gelombang ke arah panjang gelombang yang lebih pendek (blue shift), sehingga menjadikan energi bandgapnya menjadi lebih besar, yaitu dari TiO2 Degussa sebagai bahan acuan sebesar 3,29 eV menjadi 3,52 - 3,87 eV untuk TiO2 - PEG 200, 3,76 - 3,97 eV untuk TiO2 - Triton X 100, dan 3,43 - 3,75 eV untuk TiO2 - EG yang dikeringkan pada berbagai suhu. Hasil analisa DRS-FTIR menunjukkan bahwa pada suhu pengeringan T kamar dan T 100 kandungan dispersant masih ada, dan hilang setelah dikalsinasi pada suhu 400C. Dengan adanya dispersant membuat stabilitas suspensi hasil refluks dalam medium air lebih baik daripada stabilitas suspensi dari redispersi Kristal TiO2 hasil sintesis pada pengukuran waktu hingga 4 bulan. Berdasarkan pengukuran sudut kontak menunjukkan bahwa sifat superhidrofilik terbaik diperoleh pada lapisan film TiO2 dari redispersi suspensi TiO2 dengan dispersan Triton X 100, dimana sudut kontaknya mendekati 0.

---

The research on the influences of various types of dispersant to the stability of water-based suspension of TiO2 nanoparticles has been done. This study used three types of dispersant; Polyethylene Glycol 200 (PEG200), Triton X 100, and Ethylene Glycol (EG). The characterization of as-synthesized TiO2 using PSA (particle size Analyzer) shows that the particle size distribution of dispersant-titania particles mostly are 53.3 nm  16.3 nm and 206.5 nm  59.1 nm, respectively for TiO2- PEG and TiO2 ‐Triton X . While the size of TiO2-EG was distributed in two area, 87.4 nm  6.6 nm and 2151.4 nm  572.6 nm.

Analysis of XRD and SEM show that the as-synthesized TiO2 has anatase crystal structure with spherical shape and the average of particle size is 36 nm for TiO2-PEG 200, and 90 nm for TiO2 Triton X-100. The characterization with DRS UV-Vis shows that the presence of dispersant on TiO2 caused shifting of wavelength toward shorter wavelengths (blue shift), which indicates that the band gap energy becomes larger, i.e. from 3.29 eV for TiO2 Degussa as reference material becomes 3.52 - 3.87 eV for TiO2 - PEG 200; 3.76 - 3.97 eVfor TiO2 - Triton X-100; and 3.43 - 3.75 eV for TiO2 - EG after it was dried at various temperatures.

The analysis with DRS-FTIR shows that the dispersant was still intact to as-synthesized TiO2 when was dried at room temperature and 100C , and then disappeared after calcined at 400  C. The stability of reflux suspension is higher than the stability of suspension of redispersed as-prepared TiO2 crystals in water on the measurement time of 4 months. Furthermore, based on contact angle measurements, the TiO2 - Triton X100 thin film has the best super hydrophilic property, where the contact angle isnear 0."

"Komposit bermatriks magnesium dikembangkan sebagai bentuk pemilihan material yang mampu menghemat penggunaan bahan bakar dikarenakan kelebihan magnesium yang memiliki berat jenis sangat rendah dan tetap memiliki sifat mekanis yang baik. Pada penelitian ini komposit bermatriks magnesium dengan penguat nano-Al2O3 berhasil difabrikasi menggunakan metode stir casting. Jika dibandingkan dengan monolitik magnesium, penambahan partikel nano-Al2O3 sebanyak 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, dan 0.25 Vf pada pengecoran komposit magnesium di selidiki mampu meningkatkan sifat mekanis dari komposit Mg/nano-Al2O3. Komposit magnesium dengan penguat 0.20 Vf ditemukan sebagai komposisi yang paling baik harga impak, laju aus, densitas, serta porositasnya. Hal ini disebabkan semakin banyak penguat yang diberikan maka semakin meningkat sifat mekanisnya namun kecenderungan aglomerasi dari partikel nano-Al2O3 semakin tinggi sehingga pada komposisi 0.25 Vf terjadi anomali mekanisme karena penguatan yang dilakukan kurang homogen. Hasil dari karakterisasi kimia menggunakan metode OES, EDS, dan XRD, pengujian mekanis menggunakan pengujian keras, impak, aus, dan pengamatan metalografi menggunakan OM dan SEM digunakan untuk menjelaskan pengaruh dari variasi jumlah penguat terhadap komposit magnesium/nano-Al2O3.

---

Magnesium matrix composite has a big potential to solve the energy uses issue in automotive as another material option due to its low density and good mechanical properties. In present study, magnesium matrix composite reinforced with nano Al2O3 is succesfully fabricated by stir casting method. Compared with the monolithic pure magnesium, the addition of 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25 Vf nano Al2O3 in the casting of magnesium nanocomposites exhibited enhancement in mechanical properties of the Mg nano Al2O3 composites.

It is observed that the mechanical properties increases with increase in the Vf of the nano Al2O3 reinforcement particle until the optimum point that found in the composition of addition 0.20 Vf nano Al2O3. This is due to the more increases the Vf of the nano Al2O3 reinforcement particle in magnesium based nanocomposite will have the more tendency to agglomerate and the strengthening mechanism is not effectively occurred and this phenomenon is shown in the addition of mostly characterization and testing in 0.25 Vf addition nano Al2O3 samples. The agglomeration phenomenon of nano Al2O3 reinforcement particle observed in SEM and EDS.

The results of chemical characterization using OES, EDS, and XRD, mechanical testing using hardness, impact, wear testing, fractography and metallography using optical microscope and SEM are used to explain the effect of variation addition Vf of the nano Al2O3 reinforcement particle in magnesium nanocomposite."

"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."

"Selain peran utamanya sebagai molekul kehidupan, DNA telah menarik perhatian banyak peneliti karena diyakini memiliki sifat-sifat elektronik yang memungkinkannya untuk dapat dipergunakan sebagai divais elektronika molekuler. Namun penelitian-penelitian yang telah dilakukan ternyata menghasilkan temuan yang beragam mengenai karakteristik molekul tersebut. Sejumlah peneliti yang berbeda menyatakan bahwa DNA dapat bersifat sebagai isolator, semikonduktor dengan pita terlarang yang lebar, konduktor, ataupun superkonduktor. Karakteristik yang bervariasi ini disebabkan oleh berbagai faktor. Diantaranya yaitu perbedaan pada struktur molekul itu sendiri, atau penggunaan metode, substrat, elektrode, kontak logam, serta pengaruh lingkungan sekitar yang berbeda-beda pula. Untuk dapat menentukan sifat-sifat elektronik yang benar dari suatu molekul DNA, penelitian dan perhitungan yang akurat sangat diperlukan. Penelitian yang dilakukan pada skripsi ini bertujuan untuk mendapatkan sifat-sifat elektronik yang akurat dari suatu molekul DNA, yaitu "potongan" pasangan basa nitrogen A-T dan C-G. Perhitungan struktur elektronik dari kedua molekul ini dilakukan dengan menggunakan program SIESTA yang berlandaskan density functional theory. Saat ini DFT dipercaya sebagai metode yang paling akurat untuk melaksanakan perhitungan struktur elektronik. Delapan perhitungan dilakukan untuk 2 struktur molekul yang berbeda, menggunakan 2 metode DFT dan 2 nilai lattice constant yang berbeda pula. Pada SIESTA dan DFT, pertama-tama hams dibuat suatu pseudopotential untuk masing-masing atom yang menyusun molekul yang hendak dipelajari. Pseudopotential-pseudopotential ini harus memenuhi sejumlah persyaratan untuk dapat dikatakan sebagai 'norm-conserving' pseudopotential dan agar dapat digunakan untuk perhitungan molekul selanjutnya. Salah satu cara untuk memeriksa hal ini adalah dengan memperhatikan fungsi gelombangnya. Untuk perhitungan yang dilakukan pada skripsi ini, semua pseudopotential untuk atom-atom Karbon, Hidrogen, Nitrogen, dan Oksigen telah diperiksa dan memenuhi persyaratan 'norm-conserving'. Dilihat dari grafik pita energi setiap molekul yang dihasilkan dari perhitungan, secara umum terindikasi bahwa pasangan basa nitrogen A-T bersifat seperti semikonduktor tipe-p dengan lebar pita terlarang sebesar 3.7-3.8 eV, sementara pasangan basa nitrogen C-G bersifat seperti semikonduktor tipe-n dengan lebar pita terlarang sebesar 2.4 - 2.5 eV. Hasil paling baik didapatkan dari perhitungan yang menggunakan metode GGA dengan nilai lattice constant yang memberikan nilai energi total molekul paling kecil. Perbedaan karakteristik antara kedua molekul ini mungkin disebabkan karena lebih rendahnya nilai potensial reduksi-oksidasi pasangan basa C-G dibandingkan pasangan basa A-T.

---

Apart from its major role as the molecule of life, DNA has attracted many scientists' interest because of its electrical properties which can cause it being used as molecular electronic device. However, researches done have revealed its diverse characteristics. Some said that DNA is an insulator; others claim that it is a large band gap semiconductor, conductor, or even superconductor. These various characteristics are caused by its various structures, or by the diversity of measurement methods, electrodes, substrates, metal contacts, and environment conditions. To determine DNA's appropriate electronic properties, accurate research and calculation are very important. Research done in this thesis aim to get accurate electronic properties of DNA in single base-pair level. A-T and C-G base pair electronic structure is calculated using SIESTA software package which is based on density functional theory. DFT is currently believed as the best method to perform electronic structure calculations accurately. Eight calculations are done with two molecular structures, two methods of DFT, and two given values of lattice constant. In SIESTA and DFT method, first we have to generate pseudopotentials for each atomic species used in the system we want to calculate. These pseudopotentials have to fulfill some requirements to be regarded as "norm-conserving" and able to be used for farther calculations. One of the ways to check these conditions is by observing their wavefimctions. For calculations done in this research, all pseudopotentials for Carbon, Hydrogen, Nitrogen, and Oxygen atoms present in DNA molecules are thoroughly checked and "norm-conserving". By looking at the band structures resulted by the calculations, it is generally indicated that A-T base-pair acts as p-type semiconductor with bandgap (HOMO-LUMO gap) value approximately 3.7-3.8 eV, while C-G base-pair acts as n-type semiconductor with bandgap value 2.4 - 2.5 eV. Best results are produced using GGA method and the value of lattice constant that corresponds to the minimum total energy of the molecules. The difference of the results for these two molecules is most likely being caused by the lower redox potential of C-G base-pair rather than that ofA-T base-pair."