Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 9 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Dedy Septono Catur Putranto
"ABSTRAK
Sampai saat ini riset untuk aplikasi single photon timing dan single photon counting masih terus dilakukan. Dalam perkembangan riset di bidang single photon detector dan single photon generation juga terus dilakukan, salah satu single photon detector berbahan silikon yang paling pesat perkembangannya adalah Single Photon Avalanche Diode (SPAD). Riset terakhir mengenai SPAD dengan luas aktif area sebesar 120 nm menghasilkan timing response detektor sebesar 144 ps. Untuk menghasilkan rancangan struktur SPAD berbahan silikon dengan timing response dibawah 144 ps, maka pada tesis ini akan dirancang dan
disimulasikan SPAD berskala nano untuk memperkecil aktif area.
Landasan perancangan adalah hetrostructure silicon nanowire berdiameter 20 nm dengan struktur p-i-n sehingga diharapkan pada daerah deplesi akan terjadi peningkatan carrier generation. Dengan demikian proses distribusi avalanche oleh carrier generation setelah pemicuan foton tunggal semakin cepat sehingga timing response akan semakin cepat. Perhitungan timing response dipengaruhi oleh empat parameter, yaitu probabilitas foton yang diserap pada daerah netral
(), waktu respon yang dibutuhkan elektron pada daerah deplesi untuk
berdistribusi ke daerah sensitif detektor (), Fungsi dan waktu difusi
terbatas untuk carrier photogenerated di daerah netral ( ). Dari analisa hasil simulasi perancangan terbukti bahwa dengan memperkecil
luas daerah aktif SPAD dan membuat struktur p-i-n akan memperlebar daerah deplesi akan mempercepat timing response divais menjadi 30 ps sesuai dengan simulasi menggunakan MATLAB.

ABSTRACT
Nowadays researches for single photon timing and single photon counting application still continuosly done. Concerning the research development in field of single photon detector and single photon generation is constantly also made, one of silicon single photon detector the most rapid development is Single Photon Avalanche Diode (SPAD). Recent research on the SPAD with an active area of 120 nm produces timing detector response of 144 ps. To produce silicone SPAD structure design with the response below 144 ps timing, so in this thesis will be
designed and simulated nanoscale-based SPAD in order to reduce the active area.
The foundation design is hetrostructure silicon nanowire 20 nm in diameter with p-i-n structure which is expected in the depletion region will increase the carrier generation. Thus the process of distribution by the carrier avalanche generation after a single photon triggers the faster so that timing will be more rapid response. Calculation of response timing is influenced by four parameters, the probability of a photon is absorbed in the neutral region (), response time it takes electrons in the depletion region for distribution to the detector sensitive area (), function  and diffusion time is limited to carriers photogenerated in the neutral region ( ). From the analysis of the design of the simulation?s result, proved that by minimizing the SPAD active area and create a pin structure will widen the depletion region will accelerate the timing of the response device to be 30 ps according to the simulation using MATLAB.;Nowadays researches for single photon timing and single photon counting application still continuosly done. Concerning the research development in field of single photon detector and single photon generation is constantly also made, one of silicon single photon detector the most rapid development is Single Photon Avalanche Diode (SPAD). Recent research on the SPAD with an active area of 120 nm produces timing detector response of 144 ps. To produce silicone SPAD structure design with the response below 144 ps timing, so in this thesis will be
designed and simulated nanoscale-based SPAD in order to reduce the active area.
The foundation design is hetrostructure silicon nanowire 20 nm in diameter with p-i-n structure which is expected in the depletion region will increase the carrier generation. Thus the process of distribution by the carrier avalanche generation after a single photon triggers the faster so that timing will be more rapid response. Calculation of response timing is influenced by four parameters, the probability of a photon is absorbed in the neutral region (), response time it takes electrons in the depletion region for distribution to the detector sensitive area (), function  and diffusion time is limited to carriers photogenerated in the neutral region ( ). From the analysis of the design of the simulation?s result, proved that by minimizing the SPAD active area and create a pin structure will widen the depletion region will accelerate the timing of the response device to be 30 ps according to the simulation using MATLAB."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2011
T28308
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Yohanes Calvinus
"Penyakit diabetes atau yang dikenal dengan kencing manis merupakan suatu penyakit yang tidak tampak dari tubuh secara fisik. Penyakit ini disebabkan menumpuknya kadar glukosa atau gula darah dalam tubuh, sehingga terjadi dapat menyebabkan tersumbatnya aliran darah dalam tubuh. Bagian tubuh terluar yang memiliki banyak pembuluh darah, yaitu bagian dermis pada kulit. Dalam pengukuran kadar glukosa darah secara invasive dengan menggunakan thin needle, darah yang diambil didapat dari bagian dermis kulit. Bagian dari kulit yang sederhana, yaitu pada bagian ujung jari.
Pada riset ini dilakukan studi literatur, membuat model rangkaian ekivalen, dan mensimulasikan model dengan menggunakan program Matlab. Dari hasil simulasi akan dibahas karakteristik ujung jari dengan menggunakan pemodelan ujung jari menjadi suatu elektronik ekivalen yang dapat memberikan gambaran perubahan frekuensi dan nilai permittivitas glukosa, jika diukur berdasarkan perubahan pada bagian dermis atau pada bagian darah. Dibuat 2 buah pemodelan rangkaian listrik ekivalen dengan karakteristik ujung jari, dimana pemodelan karakteristik ujung jari ini dimodelkan ke dalam bentuk RC model yang nilai ukurnya merupakan admittansi dari model tersebut. Dengan menggunakan beberapa data konduktivitas pada jaringan kulit, model tersebut disimulasikan ke dalam program MATLAB dimana bentuk grafik karakteristik dari pemodelan akan dianalisa. Karakteristik glukosa berada pada pemodelan rangkaian capacitive. Dari kedua pemodelan ini tampak pada model 1 lebih mirip dengan model yang dibuat oleh Harman-Boehm [23]. Pada model 1 terjadi relaxation pada frekuensi kurang lebih 22KHz dengan menggunakan data properties pada frekuensi 1 MHz. Titik relaxation permittivitas dapat dibaca pada model 1, yaitu ebesar 25 & 0.75, sehingga model 1 tampak lebih baik memberikan gambaran perubahan unsur glukosa dibandingkan dengan model 2.
Diharapkan pemodelan dari elektronic properties pada fingertip ini dapat menambah kontribusi ilmiah untuk non-invasive blood glucose sensor yang lebih akurat.

Diabetes or one disease is known with diabetes mellitus which is a disease that don't looks from body physically. This disease is reverential piles it glucose or blood sugar rate in body where can cause to jam its streaming blood in body. A part body most extern that has a lot of vein which is part dermis at skin tissue. In blood glucose invasive methode by use of thin needle, blood that taken of a part dermis tissue. Part of skin that a simply tissue is on fingertip part.
On this research will work for literatur study, model plant of equivalent circuit and simulate it by Program of Matlab. Through fingertip characteristic by use of fingertip model becomes an equivalent?s of electronic circuit that can give frequency range & permittivity point of glucose if its measured bases changing on dermis's part or blood?s part . So in this work for 2 models which is equivalent with characteristic of fingertip. Fingertips characteristic model and was model it nto RC form appreciative model its value constitutes admittance of that model. By use a few data of conductivity on skin tissue, that model will be simulated into MATLAB where forms characteristic graph of model will be analyse. Glucose characteristic were a model of capacitive. Model 1 were more similar with Harman-Boehm model?s to measure glucose which is for equivalent at ear tissue [23]. At 22KHz of frequency, model 1 gives relaxation of admittance that properties which used are a properties at 1MHz. Relaxation point of Permittivitty were made by model 1 that can be read at 25 & 0.75 which proof that model 1 more clear to observe than model 2.
Expected by modelling of electronic properties on fingertip this can add scientific contribution for non-invasive blood glucose sensor one that accurate more.
Blood glucose, glukosa darah, alat monitoring, non-invasive blood glucose
sensor, permittivitas glukosa darah, glucose capacitance, fingertip
"
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2009
T26191
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Indra Riyanto
"ABSTRAK
Banjir merupakan fenomena yang hampir selalu terjadi setiap tahun di Jakarta. Banjir dipengaruhi oleh beberapa parameter, antara lain ketinggian permukaan air pada sungai, dimana sebagian besar kasus banjir berawal dari ketinggian kritis aliran sungai yang terlampaui, batas area banjir, dan bangunan-bangunan yang ada di daerah aliran sungai. Data historis banjir menunjukkan bahwa kejadian banjir di Jakarta terjadi terutama pada musim hujan (sekitar bulan Januari - Februari), namun luas daerah genangan banjir bervariasi setiap tahun. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan daerah potensi banjir dengan melakukan segmentasi watershed terhadap data Digital Elevation Model (DEM).
Hasil segmentasi yang didapatkan kemudian dioverlay pada citra Penginderaan jauh Landsat sebagai data sekunder dan dibandingkan dengan data banjir Pemda DKI Jakarta tahun 2007. Dari perbandingan tersebut, diketahui perbedaan posisi daerah potensi banjir dengan daerah genangan banjir 2007 dan terdapat perbedaan luas wilayah banjir antara prediksi seluas 417,385 hektar dengan data peta genangan yang luasnya hanya 265,39 hektar.

ABSTRACT
Jakarta is situated at an altitude just above sea level and has naturally always been subject to regular flooding by the waterways cutting through the city, such as the Cisadane, Angke, Ciliwung, Bekasi and Citarum Rivers. Flood is influenced by some parameters like ground elevation and water level which most flood cases started from water overflowing the riverbank, the flood area boundary, and buildings along the river. Flood history data in Jakarta shows that flood occurs mainly during rainy season around January ? February each year, but flood area varies each year. This research is aimed to map potential flood areas by segmenting the Digital Elevation Model (DEM) data using watershed segmentation method.
The segmentation result is then mapped on Landsat 7 image as secondary data and compared to the flood data from Pemda DKI Jakarta in 2007. The analysis showed that there are differences between the location of the potential flooding area and the 2007 flood data map. The difference of flood area from the segmentation and 2007 flood data are 417,385 hectares and 265,39 hectares, respectively."
2009
T26696
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Arum Setyowati
"Pada penelitian ini dilakukan perancangan konfigurasi perangkat optik untuk mengukur kandungan kadar air pada serbuk teh hijau. Konfigurasi perangkat tersebut bekerja dengan memanfaatkan fenomena reflektansi dan absorbansi, yang terdiri dari LED ( λ = 970 nm), wadah kaca, LED driver, pemisah berkas, dan fotodioda. Dari pengujian terhadap serbuk teh hijau diperoleh hubungan yang konsisten linier antara intensitas reflektansi pada rentang variasi kadar air 6% - 57 %, yaitu menurun seiring dengan peningkatan kadar air dengan gradien -18 x 10-3.

This preliminary research describe reflectance optical characterization results of four varieties of tea leaf, as a basis of optical device configuration designing to measure watercontent in green tea leaf. The device configuration works by utilizing reflectance andabsorbance phenomena, consisting of LED (λ = 970 nm), cuvette, LED driver, beam splitter and photodiode. From that results could be concluded that the range variances of water content 6% - 57%, of teas has consistent relationship with the output device. This relationship is showing trend of negative slope with gradien -18 x 10-3."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2009
T26196
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Irwan Fauzi
"Rangkaian RF penerima tersusun atas beberapa tingkat-tingkat proses, yaitu LNA, filter bandpass, mixer, AGC, dan PLL. Dalam penelitian ini dirancang rangkaian low noise amplifier (LNA) dan automatic gain control (AGC). Perancangan LNA dan AGC untuk m-WiMAX dilakukan dengan Advance Design System (ADS) 2009 update 1. LNA yang dirancang menggunakan current-reused karena memberikan keuntungan antara lain konsumsi daya rendah, isolasi dan noise figure yang baik. Sedangkan untuk AGC dengan menggunakan gilbert cell karena dapat menjaga bandwidth loop AGC lebih stabil dibandingan dengan tipe linear.
Pada LNA yang dirancang diperoleh gain diperoleh sebesar 20,136dB, NF diperoleh sebesar 0,259dB, VSWR diperoleh sebesar 1,048, Stabilitas sebesar 1,21. Untuk IP3 yang terdiri atas berbagai bentuk diperoleh upper IIP3 diperoleh sebesar 5,469dBm, upper OIP3 diperoleh sebesar 22,819dBm, lower IIP3 diperoleh sebesar 4,613dBm, dan lower OIP3 diperoleh sebesar 21,963dBm. Selanjutnya, Sensitivitas daya diperoleh -115,201dBm dengan daya output LNA - 97,851dBm. Parameter pada AGC diperoleh Gain maksimum diperoleh sebesar 103,940dB, VSWR diperoleh sebesar 1,117.
Evaluasi output AGC yang terjadi mengalami kenaikan dalam gain pada titik puncak hingga 26.693dBm pada 10ns sebelum menurun menjadi daya output sebesar 5.217dBm pada kestabilan daya output setelah 40ns dan selanjutnya dihasilkan daya output dalam keadaan linear dan stabil. Evaluasi tegangan kendali dari AGC dimana terjadi kenaikan tegangan hingga diperoleh tegangan sebesar 2.583e-9volt pada 40ns dan selanjutnya akan dihasilkan dalam tegangan kendali yang linear dan stabil. Evaluasi tegangan acuan yang digunakan untuk menghasilkan daya output sebesar 5,217 dBm adalah 0,577 Volt.

RF receiver circuit is composed of several levels of the process, ie LNA, bandpass filter, mixer, AGC, and PLL. In this research designed a series of low noise amplifier (LNA) and automatic gain control (AGC). Design of LNA and AGC for the m-WiMAX done by Advance Design System (ADS) 2009 Update 1. LNA designed using a current-reused because they offer advantages such as low power consumption, isolation and a good noise figure. While for AGC using Gilbert cell because it can maintain more stable AGC loop bandwidth compared with the linear type.
In the LNA gain is found it is obtained at 20.136 dB, NF is obtained at 0.259 dB, VSWR is obtained at 1.048, Stability of 1.21. For IP3 which consists of various forms of acquired upper dBm IIP3 obtained at 5.469, upper dBm OIP3 is obtained at 22.819, the lower was obtained at 4.613 dBm IIP3, and lower at 21.963 dBm OIP3 obtained. Furthermore, the power sensitivity obtained -115.201 dBm -97.851 dBm output power LNA. AGC parameters obtained at the maximum gain obtained is 103.940 dB, VSWR obtained is 1.117.
Evaluation of the AGC output occurs an increase in gain on cusp until 26.693dBm at 10ns before declining to the power output of 5.217dBm on the stability of output power after 40ns and subsequently resulted in a state of linear output power and stable. Evaluation of the AGC control voltage where the voltage increases until the voltage obtained by 2.583e-9volt at 40ns and thereafter will be generated in the control voltage is linear and stable. Evaluation of the reference voltage used to generate the output power of 5.217 dBm is 0.577 Volt.
"
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2010
T27581
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Rudy Fernandez
"Pada tesis ini dirancang bangun sebuah quadrature hybrid coupler menggunakan subtrat FR4, yang bekerja pada frekuensi 2,55 GHz. Tapered line digunakan untuk meningkatkan bandwidthnya. Hal ini akan membuat lebar lengan seri coupler membentuk garis kurva. Hasil simulasi pada coupler yang diterapkan bentuk kurva pada frekuensi 2.55 GHz menunjukkan nilai reflection loss -21,68 dB , isolation loss -16,16 dB, beda phase 90,88o dan bandwidth yang dihasilkan sebesar 13,84 %. Sedangkan hasil pengukuran pada fabrikasi untuk frekuensi yang sama, memperlihatkan hasil reflection loss -17,898 dB, isolation loss -20,422, beda phase -82,3o dan bandwidthnya sebesar 17,84%. Penerapan garis kurva menunjukkan adanya penambahan bandwidth.

This thesis designs and builds a quadrature hybrid coupler using FR4 subtrate, which operates at 2.55 GHz. Tapered line used to increase bandwidth. This will make the width of the series arms to form curve line. The simulation results at a frequency of 2.55 GHz show the value of reflection loss of -21.68 dB, -16.16 dB isolation loss, 90.88° phase difference and the bandwidth of 13.84%. While the results of measurements on the fabricated, shows reflection loss -17.898, isolation loss -20.422 dB, -82.3 ° phase difference and the bandwidth of 17.84%. Application of curve line shows the impact of the additional bandwidth."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2010
T27564
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Angguh Gubawa
"Masalah anak pendek (stunting) merupakan salah satu permasalahan gizi yang dihadapi di dunia, khususnya di negara-negara miskin dan berkembang. Stunting menjadi permasalahan karena berhubungan dengan meningkatnya risiko terjadinya kesakitan dan kematian, perkembangan otak suboptimal hingga perkembangan motorik terlambat dan terhambatnya pertumbuhan mental. Stunting merupakan bentuk kegagalan pertumbuhan (growth faltering) akibat akumulasi ketidakcukupan nutrisi yang berlangsung lama mulai dari kehamilan sampai usia 24 bulan. Keadaan ini diperparah dengan tidak terimbanginya kejar tumbuh yang memadai. Di Indonesia, berdasarkan Riskesdas 2018 menunjukkan penderita anak stunting sebesar 30,8%. Pengukuran panjang dan berat badan anak menjadi hal yang sangat penting untuk mengetahui kondisi normal atau tidak normal dengan memperhitungkan status gizi dan nilai Z-score. Selama ini pengukuran dilakukan secara manual. Penelitian ini membahas desain instrumentasi berbasis mikrokontroler Arduino dengan menggunakan sensor ultrasonik dan loadcell. Data dari sensor kemudian diolah pada mikrokontroler, hasilnya dapat ditampilkan pada LCD atau smartphone melalui konektivitas bluetooth. Pengujian sensor ultrasonik sebagai detektor panjang badan anak dengan nilai regresi 0,9999 menunjukkan pemasangan ideal pada ketinggian 23 cm dari permukaan pad. Pengujian sensor loadcell sebagai detektor berat badan menghasilkan nilai regresi = 1 dengan faktor kalibrasi 212. Pengujian fungsionalitas GUI smartphone menunjukkan seluruh hasilnya 100% akurat sama dengan mode LCD menampilkan status gizi dan nilai Z-score anak yang diukur. Hasil pengujian dan kalibrasi instrumen yang dirancang, dinyatakan LAIK PAKAI oleh laboratorium kalibrasi.

The problem of short children (stunting) is one of the nutritional problems faced in the world, especially in poor and developing countries. Stunting is a problem that is associated with an increased risk of morbidity and death, suboptimal brain till late motor development and inhibited mental growth. Stunting is a condition of growth faltering due to accumulation of nutrient insufficiency from pregnancy to 24 months of age. This situation is worse by not balanced catch up growth. In Indonesia, based on Riskesdas there was 30.8% stunted children in 2018. Measurement of children's length and weight are very important to determine normal or abnormal conditions by calculating nutritional status and Z-score. So far, the measurement is done manually. This thesis discusses the design of instrumentation base on Arduino microcontroller using ultrasonic and loadcell sensors. Data from sensors then processed in the microcontroller, the results can be displayed on the LCD or smartphone via bluetooth. Validation of ultrasonic sensor as body length detector has an ideal installation at height of 23 cm from the pad's surface shows regression value of 0.9999. Validation of loadcell sensor as body weight detector shows regression value = 1 with a calibration factor of 212. Functionallity testing of GUI smartphone shows all nutritional status and Z-score of the measured child are 100% accurate same as LCD mode. Testing and calibration results for designed instrument is expressed FEASIBILITY WEAR by calibration laboratory."
Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2020
T-Pdf
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Erdy Techrisna Satyadi
"ABSTRAK
Salah satu program pemasaran yang ditawarkan oleh RS. Honoris adalah Jasa Layanan Kesehatan Industri yang bertujuan meningkatkan produktivitas industri dengan memberikan jaminan kesehatan kepada karyawan, membantu pengontrolan biaya pengobatan karyawan dan menyediakan data-data medis karyawan untuk perencanaan sumber daya manusia lebih lanjut. Salah satu segmen pasar yang sedang digarap adalah kawasan industri Cilegon karena kawasan industri ini berkembang dengan sangat pesat dan merupakan pasar yang potensial. Namun dalam pelaksanaannya pemasaran program ini kurang mendapat tanggapan dari perusahaan-perusahaan.
Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh suatu model jasa layanan kesehatan yang dapat dipakai oleh RS. Honoris untuk karyawan perasahaan di kawasan industri Cilegon.
Untuk memperoleh model yang sesuai dengan kebutuhan, harapan dan kemampuan masyarakat industri di Cilegon dibutuhkan analisa dan kajian mengenai karakteristik perusahaan yang ada di Cilegon yang mencakup jenis perusahaan, kebutuhan layanan kesehatan karyawan, sistem pelayanan dan pembiayaan kesehatan karyawan. Serta terhadap kepuasan dengan sistem yang ada sekarang dan harapan akan program jasa layanan kesehatan industri RS. Honoris.
Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode telaah data dan kasus dengan menggunakan pendekatan penelitian kwalitatif deskriptif melalui wawancara mendalam terhadap Para penentu kebijakan perusahaan dalam menetapkan pelayanan kesehatan karyawan di perusahaan.
Hasil penelitian menemukan adanya kesenjangan antara program jasa layanan kesehatan industri yang ditawarkan oleh RS. Honoris dengan kebutuhan, harapan dan kemampuan dari masyarakat industri di Cilegon. Untuk itu perlu adanya pengembangan program jasa layanan kesehatan industri RS. Honoris agar dapat di terima oleh perusahaan - perusahaan yang ada di kawasan industri Cilegon yang meliputi kemudahan mendapatkan pelayanan antara lain dengan membentuk klinik satelit di Cilegon dan menyediakan jaringan PPK yang luas, sistem adininistrasi pelayanan yang sederhana serta paket pelayanan dengan premi bervariasi yang memberikan alternatif pilihan sesuai kemampuan perusahaan.
Hasil akhir dari penelitian ini adalah suatu model program layanan kesehatan industri yang dapat dipergunakan oleh RS. Honoris, mencakup sistem pelayanan, pembiayaan, organisasi serta jenis pelayanan yang dapat diterima oleh perusahaan-perusahaan di kawasan industri Cilegon.
DAFTAR PUSTAKA : 27 (1980.1997)

ABSTRACT
Model Of Honoris Hospitals Industrial Health Services Program For Eleven Companies At Cilegon Industrial Estate
Honoris Hospital has drawn up its priority target market, it is middle up community and industrial sector. One of Honoris Hospital Programs is industrial health services that purpose to increase company productivity with giving the health insurance to employees, helping company in controlling medical budget and preparing employee's medical record for further human resources planning.
Cilegon industrial estate has grown very fast, it is a potential market for Honoris Hospital's Industrial Health Services Program, but this program has not gotten a good response from the companies.
The objective of this research was to design an applicable model of Honoris Hospital's Industrial Health Program for the employees in Cilegon industrial estate.
To find an applicable model, which match with company's need, expectation and capability, needs analysis and study about company's characteristic that include kind of companies, needs of employees health services, employee's services and budgeting system, satisfaction to the present system and expectation to Honoris Hospital's Industrial Health Program.
The method that used in this research was descriptive qualitative method with in-depth interview to the key persons in the companies.
The- research found that there was a gap between Honoris Hospital's Industrial Health Services Program than the company's need, expectation and capability. So the researcher suggests to developing the industrial health services program that can accept by the companies at Cilegon industrial estate. The program must be design to make easier the companies get the services with built a satellite clinic and widen the provider's network, simple administration system, the service's package with variously premium which give alternative choice for the company.
The result of this research is an applicable model of Honoris Hospital's industrial health services program for the companies in Cilegon industrial estate.
BIBLIOGRAPHY: 27 (1930 - 1997);
"
Depok: Universitas Indonesia, 1997
T-Pdf
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Lia Aprilia
"Mikrokantilever (MC) telah banyak dipelajari untuk aplikasi sensor gas karena respon yang cepat, sensitivitas tinggi dan dapat dioperasikan pada suhu kamar. Agar dapat mendeteksi molekul gas karbon monoksida (CO) secara selektif, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) dilapiskan pada permukaan MC (AZNMC). Pada disertasi ini, respon mikrokantilever yang dilapisi oleh ZnO nanorod terdoping Al terhadap gas CO diinvestigasi melalui perubahan frekuensi resonansi AZNMC. Selain itu, efek uap air terhadap adsorpsi CO dan sensitivitas sensor juga dipelajari.
Pada penumbuhan ZnO nanorod, seed (benih) ZnO dilapiskan pada permukaan mikrokantilever dengan teknik pelapisan dip-coating dan RF sputtering, lalu ZnO rod ditumbuhkan dengan teknik hidrotermal. Dengan menggunakan teknik dip-coating, ZnO rod tumbuh dengan kerapatan sangat rendah (sekitar 16 rod/ mm2) di permukaan MC. Di sisi lain, dengan teknik RF sputtering, ZnO nanorod tumbuh secara vertikal dengan kerapatan tinggi (sekitar 333 rod/ mm2) di permukaan MC pada kondisi pertumbuhan hidrotermal 60 °C selama 2 jam.
Pada percobaan awal uji efek gas, ZnO mikrorod (ZMR) dilapiskan pada MC (ZMRMC) untuk mempelajari respon terhadap CO pada udara lembab. Pengukuran frekuensi resonansi ZMRMC ketika diberikan gas CO dilakukan dalam dua kondisi, yaitu, dengan air flushing (kaya uap air) dan tanpa air flushing (lebih sedikit uap air) yang memompa udara ke dalam chamber eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan pergeseran frekuensi resonansi ZMRMC pada dua kondisi tersebut. Pada kondisi dengan air flushing, frekuensi resonansi menurun dan pada kondisi tanpa air flushing, frekuensi resonansi meningkat dengan adanya paparan gas CO. Sensitivitas didapatkan sekitar 9 fg/Hz. Selanjutnya, sebuah model berbasis kombinasi molekul air-CO diusulkan untuk menjelaskan hasil ini.
Untuk meningkatkan respon terhadap gas CO, aluminium (Al) atom di-doping pada ZnO nanorods dengan metode sputtering. Hasilnya, deteksi CO dengan AZNMC pada suhu kamar telah sukses dilakukan untuk pertama kali dengan peningkatan sensitivitas sekitar 7 fg/Hz. Meskipun AZNMC juga dapat mendeteksi gas senyawa karbon lainnya, seperti CO2 dan CH4. Sensitivitas tertinggi didapatkan untuk gas CO. Adanya atom doping Al pada ZnO mungkin menjadi penyebab interaksi yang kuat antara ZnO nanorods dan CO, sehingga sensitivitas terhadap CO meningkat.
Karena deteksi gas dengan menggunakan oksida logam dipengaruhi oleh kelembaban dalam kondisi ambien, maka efek uap air terhadap deteksi CO dan sensitivitas sensor dipelajari pada berbagai kondisi kelembaban relatif. Diketahui bahwa energi adsorpsi memainkan peran yang sangat penting pada adsorpsi CO, sehingga menyebabkan peningkatan sensitivitas sensor. Selain itu, model untuk deteksi CO pada permukaan AZNR juga diusulkan untuk menjelaskan fenomena adsorbsi CO. Pada observasi Signal-to-noise ratio (SNR), didapatkan puncak sinyal dengan intensitas yang sangat tinggi dengan SNR~103 yang menunjukkan sinyal yang sangat bagus dan dapat dipercaya.
Hasil riset ini mengindikasikan bahwa mikrokantilever yang dilapisi ZnO nanorod terdoping Al memiliki kontribusi di masa depan untuk pengembangan detektor CO yang sangat sensitif dengan respon cepat dan dapat beroperasi suhu kamar.

A microcantilever (MC) is a promising tool for gas sensors due to its rapid response, high sensitivity and operation at room temperature. For sensor application, a sensitive layer is generally coated to effectively detect a target molecule. To selectively detect carbon monoxide (CO) detection, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) was coated on the MC surface (AZNMC). In this research, response of the AZNMC toward the gas was investigated by its resonant frequency shift. Moreover, effect of water vapor to CO adsorption and sensor sensitivity was studied.
In the Zinc Oxide (ZNR) growth process, a seed layer was grown by hydrothermal method with dip-coating and RF sputtering coating technique. For the dipped seed layer, micro-sized rods with very low density (around 16 rod/ mm2) grew on the MC surface. On the other hand, vertically-alligned ZnO nanorods with high density (around 333 rod/ mm2) grew on the MC surface for the sputtered-seed layer at the growth condition of 60 °C for 2 hours.
At initial performance test of gas effect, ZnO microrod (ZMR) was coated on the MC surface (ZMRMC) to study the MC response due to CO insertion in humid air. The measurement of resonant frequency of ZMRMC vibrations due to the CO gas was carried out in two conditions, that is, gas flow with (rich water vapor) and without (poor water vapor) air pumping into an experiment chamber. The results showed that the tendency for resonant frequency shift of ZMRMC due to CO in rich and poor water vapor conditions was different. At the first condition with air pumping, the resonant frequency decreased and at the second condition, the resonant frequency increased to CO exposures. The sensor sensitivity was about 9 fg/Hz. A water molecule-CO combination-based model was proposed to explain those results.
To increase the response toward CO, aluminium (Al) atom was doped on the ZnO nanorods (AZNR) by sputtering method. We firstly succeeded to detect CO by using AZNMC at room temperature. A remarkable improvement of the CO gas sensing response of around 7 fg/Hz was observed. The MC with AZNR also detected other carbon compound gases, i.e., CO2 and CH4 gases. However, the highest sensitivity was observed for CO gas compared to CO2 and CH4 gases. The presence of Al atoms in ZnO is likely to be responsible for strong interaction between CO and Al-doped ZnO nanorods, enhancing the sensitivity to CO.
Since the gas detection using a metal oxide was found to be influenced by humidity in the ambient condition. In this work, the effect of water vapor on CO detection and sensor sensitivity was investigated at varied relative humidity conditions. It was found that the surface energy plays a very important role on CO adsorption and causes the increase of sensor sensitivity. A model for CO detection through the AZNRs surface has been proposed to explain the CO adsorbing phenomenon. In Signal-to-noise ratio (SNR) observation, the very high intensity signal peaks with SNR of the order of 103 indicated that the signal was excellent and trusted.
These findings may contribute to future developments of highly sensitive toxic-CO-gas detectors with a fast response and room temperature operations without a device heating.
"
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2019
D2553
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library