## Teknologi Proses Produksi Sensor Cahaya  untuk Pengembangan Robotik
Berbasis Teknologi  Lapisan Tipis Bahan Ferroelektrik Barium Stronsium Titanat (Ba 0,55 Sr 0,45 TiO 3 )

## Faanzir dan Umar
Fakultas Teknik Universitas Khairun
Email: anzir_unkhair@yahoo.co.id , dan umarmh@yahoo.com

## Abstrak
Lapisan  film  tipis ferroelectric telah  digunakan  untuk  aplikasi  dalam  medan  elektronik  dan  listrik- optik. Barium  Strontium  Titanate (BST)  adalah  material ferroelectric yang  sangat  atraktif    dan menjadi  pusat  perhatian  berkaitan  dengan  beberapa  keuntungan  diantaranya:  rugi-rugi  optik  yang rendah,    konstanta  dielektrik  rendah,  dan  kapasitas  penyimpanan  muatan  yang  tinggi.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah    untuk  mendapatkan  sifat-sifat  optik  dan  susunan  kristal  dari thin-film Ba 0,55 Sr 0.45 Tio 3 (BST)1 M . Annealing time 15 jam pada temperatur  750°C dan 775 o C pada substrat  silicon tipe-p  dengan  menggunakan    metode Chemical  Solution  Decomposition (CSD)  yang  diikuti  oleh proses  spin  coating  pada  3000  rpm  selama  30  detik.  Pengujian  sifat-sifat  optik  termasuk  analisis transmitansi  dan  absorbansi,  menunjukkan  bahwa  peningkatan  suhu  annealing  dapat  memperbaiki sifat absorbansi dan celah energi dari BST. Celah energi  yang  diperoleh dengan menggunakan plot tauc adalah  3.05  eV  untuk  temperatur  annealing  750°  C  dan  3,225  eV  untuk  temperatur  annealing 775 o C. Susunan  kristal  dengan difraksi X-Ray   (XRD) menunjukkan bahwa  perbedaan temperatur annealing  menyebabkan  pergeseran  sudut  difraksi.  Struktur  pseudo  tetragonal  dari  Ba0,  55 Sr0.45Tio3 menjadi tetragonal (c / a <1) dan struktur kristal memiliki distribusi orientasi kristal.

## Abstract
Ferroelectric  thin  films  have  been  used  for  different  applications  in  the  fields  of  electronics  and electric-optics.  Barium  Strontium  Titanate  (BST)  is  very  attractive  ferroelectric  material  and becomes  the  center  of  attention  due  to  its  various  advantages,  including  low  optical  losses,  low dielectric constant and high storage capacity. The purpose of this research  is to find the optical and crystal structure  properties of thin-film Ba 0,55 Sr 0.45 Tio 3 (BST)1 M . Annealing time was 15 hours at a temperature  of  750°C  and  775 o C  on  p-type  silicon  subtract  by  using  chemical  solution decomposition  (CSD)  methods  which  is  followed  by  spin  coating  process  at  3000  rpm  for  30 seconds.  Optical  properties  test  such  as  absorbance  and  transmittance  analysis,  showed  that  the increase in the annealing temperature can improve the absorbance properties and energy gap of BST. Energy  gap  obtained  by  using  tauc  plot  are  3.05  eV  for  the  annealing  temperature  of  750°C  and 3.225  eV  for  the  annealing  temperature  of  775 o C.  Crystal  structure  by  X-Ray  Diffraction  (XRD) showed  that  the  difference  in  annealing  temperature  causes  a  shift  in  the  angle  of  diffraction.  The pseudo tetragonal structure of Ba 0,55 Sr 0.45 Tio 3 becomes tetragonal (c / a <1) and the crystal structure have crystal orientation distribution.
Keywords: optic  properties,  thin  film,  Ba x Sr x-1 Ti0 3 ,  absorbance,  energy  gap,  chemical  solution decomposition (CSD)
1. Latar Belakang
Lapisan  film  tipis ferroelectric telah  digunakan  untuk berbagai  macam  aplikasi    pada  bidang  elektronik  dan listrik-optik.  Diantara  bahan ferroelectric tersebut, barium stronsium  titanate (BST)  adalah  merupakan  bahan ferroelectric yang  sangat  menarik  karena  memiliki  rugi optik  yang  rendah,  konstanta  dielektrik  dan  kapasitas penyimpanan  muatan  yang  tinggi  [1,6,10],  sehingga  dapat digunakan  sebagai ferroelectric  random  access (FRAM). Selain  itu  sifat hysteresis dan  konstanta  dielektrik    yang tinggi  juga  dapat  diterapkan  pada  sel  memori dynamic random  acces  memory (DRAM)  dengan  kapasitas penyimpanan  melampaui  1  Gbit  [1,2,3,6,10].  Sifat piezoelectric dan piroelectric memungkinkan    BST digunakan  untuk  aplikasi  sensor[5],  sedangkan  sifat elektro-optiknya  dapat  diterapkan  pada switch termal  infra merah  [1,6].  Kelebihan-kelebihan  tersebut    menyebabkan BST menjadi pusat penelitian untuk dikembangkan menjadi divais generasi baru [6,7,9].
Pembuatan  BST  dapat  dilakukan  dengan  berbagai  teknik, diantaranya  dengan Chemical  Solution  Deposition (CSD), Pulsed  Laser  Deposition (PLD), sputtering ,  dan Metallo- Organic  Chemical  Vapor  Deposition (MOCVD)  [2,6,8]. Chemical  solution  deposition telah  dikenal  sebagai  suatu metode  deposisi  film  semikonduktor  sejak  tahun  1869. Metode  ini  merupakan  cara  pembuatan  film  tipis  dengan mendeposisikan larutan kimia di atas subtrat dan kemudian dipreparasi  dengan  menggunakan spin  coating pada kecepatan  tertentu.  Kelebihan  dari  metode  ini  adalah  lebih murah, sederhana, suhu rendah dan proses yang cepat [2,8]. Masalah  utama  pada  metode  ini  adalah  kestabilan  larutan, dimana terkadang terjadi endapan selama penyimpanan.
Model  teoritis  dan  eksperimen  untuk  meningkatkan  mutu film  tipis  BST  dengan  metode Chemical  Solution Deposition  (CSD) dan spin  coating telah  dilakukan  oleh Frutos  et.al  [13],  Lim  et.al  [14]  dan  IBM  J.  Res.  Develop [15],  kemudian  dimodifikasi  dengan  memperhitungkan faktor-faktor meliputi tegangan permukaan, viskositas film, kerapatan larutan, kecepatan alir fluida, kecepatan berputar, waktu penumbuhan, bentuk substrat, dan proses penguapan pelarut [11,12,13,14,15].
Aplikasi bahan ferroelectric untuk peralatan optoelektronika seperti sel surya, fotoreseptor, sensor warna memerlukan  informasi  tentang  karakteristik  optik  dari material  tersebut,  seperti  sifat  absorbansi  dan  sifat transmittansi  [2].  Pada  makalah    ini,  disampaikan  hasil penelitian tentang pembuatan lapisan film tipis Ba 0,55 Sr 0,45 TiO 3 (BST)  dengan  menggunakan  metode chemical  solution  decomposite (CSD)  yang  diikuti  dengan proses spin  coating pada  kecepatan  3000  rpm  dan  proses anealling pada  suhu  750 o C  dan  775 o C    selama  15  jam
diatas  subtrat  silicon  (100)  type  p.  Film  tipis  yang didapatkan dikarakterisasi sifat optiknya meliputi pengukuran nilai asorbansi dan transmitansi film BST [21]. Uji  struktur  kristal  BST  juga  dilakukan  dengan menggunakan  X- Ray  Difraction (XRD)  untuk  menentukan parameter kisi film, grain size dan strain [22].

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Alat dan bahan
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  berupa  neraca analitik  model  Sartonius BL6100 ,  reaktor spin  coater, Spektroskopi  UV-VIS-NIR OceanOptics .  Furnace  merek Vulcan TM-3000 ,  dan  Ultrasonik  model  Branson  2510. Sedangkan  bahan  yang  digunakan  berupa  bubuk  barium asetat [Ba(CH 3 COO) 2 , 99%], stronsium asetat
[Sr(CH 3 COO) 2 , 99%],
titanium isopropoksida [Ti(C 12 O 4 H 28 ), 97.999%], 2-metoksietanol [H 3 COOCH 2 CH 2 OH,  99%], etanol 96%,  Substrat  Si tipe-p (100),    aquades  atau di  water ( deionisasi  water ),  HF  5%. Untuk uji struktur Kristal, digunakan set X-Ray Diffraction (XRD) tipe 7000 merk SHIMADZU.

## 2.2 Persiapan film tipis
Pada  penelitian  ini  digunakan  substrat  Silikon  (Si)  tipe  p (100)  yang  dipotong  dengan  menggunakan  pemotong  kaca dengan  ukuran  1  cm 2 .  Substrat    tersebut  kemudian  dicuci dengan  menggunakan  campuan  asam  florida  (HF) aquadestilasi  selama  3  detik  dan  kemudian  dicuci  lagi dengan menggunakan  aquadestilasi  murni  selama 30 detik. Substrat  Si  tersebut  ditimbang  untuk  mendapatkan  berat substrat silikon.
2.3 Pembuatan Larutan Ba x Sr 1-x TiO 3
Pembuatan  larutan  BST    yang  ditumbuhkan  pada permukaan  subtrat  Si  dilakukan  dengan  menggunakan metode Chemical  Solution  Decomposition (CSD),  yaitu dengan    mencampurkan  Barium  Acetate,  Ba(CH 3 COO) 2 ,
Stronsium Acetate Sr(CH 3 COOH) 2 dan Titanium Isopropoxide Ti(C 3 H 7 O) 4 dengan menggunakan 2- metilethanol  C 3 H 8 O 2 )  sebagai  pelarut.  Fraksi  molar  Ba adalah  0,55,  dan  Sr  adalah  0,45.  Larutan  yang  dibuat selanjutnya  melalui  proses  sonikasi selama  90  menit  untuk mendapatkan campuran  BST yang homogen.

## 2.4 Prosedur Penumbuhan Film Tipis.
Campuran BST selanjutnya diteteskan pada substrat silikon dan  diputar  dengan    menggunakan spin  coating selama  30 detik  dengan  kecepatan  3000  rpm.  Proses  pelapisan  BST pada substrat Si dilakukan 3 kali dengan waktu jeda selama
(1/ ) ln(1/ ) d T α = 4 / k α π λ = ( ) n h Eg α ν
∞ − ( ) /(4 ) k k λ π = α
30 detik. Setelah semua  sampel telah dilapisi dengan BST, lapisan tipis film selanjutnya ditimbang

## 2.5 Proses Annealling.
Proses annealing dilakukan dengan menggunakan furnance model  vulcan TM-300 yang  bertujuan  untuk  mendifusikan larutan  BST  pada  substrat.  Proses  annealing  pada  suhu yang  berbeda  akan  menghasilkan  karakterisasi  film  BST yang  berbeda  dalam  hal  struktur  kristal,  ketebalan  dan ukuran  butir.  Substrat  Si  tipe  p  yang  telah  ditumbuhi lapisan  BST  diannelling  pada  suhu  725 o C  dan  775 o C, selama 15 jam dengan kenaikan temperatur 1,67 o C/menit.

## 2.6 Karakterisasi Optik  Film Tipis BST
Pengujian  absorbansi  dilakukan  untuk  melihat  spektrum serapan  film  tipis  BST.  Sumber  cahaya  yang  digunakan adalah  sumber  cahaya  tampak,  sedangkan  alat  yang digunakan untuk dalam karakterisasi ini adalah spektroskopi  optik  VIS-NIR  model  ocean  optics  DT-mini- 2.  Spektroskopi  optik  yang  digunakan  dapat  mendeteksi sifat absorbansi, transmitansi dan reflektansi film tipis BST. Data  yang  diperoleh  dari  hasil  pengukuran  ini  selanjutnya diolah  untuk  mendapatkan  kurva  karakteristik  absorbansi dan  reflektansi  dari  BST.  Nilai  koefisien  absorbansi  dapat dihitung dengan menggunakan [4,10]:
(1) Dengan: α  =koefisien absorbansi d =ketebalan lapisan film (cm) T  =nilai transmitansi
Nilai  koefisien  absorbansi  merupakan  fungsi  dari  panjang gelombang  dan  fungsi  energi  foton  yang  dituliskan  dalam bentuk persamaan [4,8]:
(2) (3) Dengan: k  =koefisien peredaman h v =energi foton (eV) λ =panjang gelombang(nm) n=menyatakan transisi electron pada semikonduktor
Energi  gap  diperoleh  dengan  membuat  plotting  hubungan antara  (αhv) 1/n terhadap  hv.  Ekstrapolasi  dilakukan  pada kurva  yang  meningkat  tajam  untuk  mendapatkan  nilai  Eg yang sesuai. Metode ini dikenal dengan metode tauch [10].
Jika  gelombang  cahaya  mengenai  suatu  material,  maka intnsitas  gelombang  cahaya  tersebut  akan  diredam. Amplitude gelombang akan berkurang secara eksponensial. Salah  satu  parameter  untuk  mengetahui  efek  peredaman tersebut  adalah  konstanta  redaman.  Besar  konstanta redaman dihitung menggunakan persamaan [12]:

## (4)

## 2.7 Uji Struktur Kristal  Film Tipis BST
Uji  struktur  Kristal  BST  dilakukan  dengan  menggunakan XRD.  Komponen  utama  XRD,  yaitu  terdiri  dari  tabung katoda  (tempat  terbentuknya  sinar-X),  sampel  holder  dan detektor.  XRD  memberikan  data-data  difraksi  dan kuantisasi  intensitas  difraksi  pada  sudut-sudut  dari  suatu bahan.  Data  yang  diperoleh  dari  XRD  berupa  intensitas difraksi  sinar-X  yang  terdifraksi  dan  sudut-sudut  2θ.  Tiap pol  yang  muncul  pada  pola  XRD  mewakili  satu  bidang kristal  yang  memiliki  orientasi  tertentu.  Persamaan  yang disebut dengan hukum Bragg adalah :
Beda lintasan (δ) = n (5) n λ  = 2 d sinθ (6)
dengan λ merupakan  panjang  gelombang,  d  adalah  jarak antar  bidang,  n  adalah  bilangan  bulat  (1,2,3,  …)    yang menyatakan orde berkas yang dihambur, dan θ adalah sudut difraksi.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 2.8 Sifat Absorbsi dan Transmitansi
Uji  absorbansi  dan  transmitansi  dilakukan  untuk  melihat spektrum  serapan  BST,  yang  selanjutnya  dijadikan  dasar untuk memilih sumber cahaya  yang akan digunakan ketika film BST dijadikan sensor, terutama sensor cahaya. Hasil karakeristik absorbansi pada Gambar 1 menunjukkan bahwa  sampel  dengan  suhu annealing 750 o C  maksimum menyerap  cahaya  dengan  panjang  gelombang  440nm spektrum  cahaya  ungu  dan  minimum  menyerap  cahaya pada  panjang  gelombang  750nm.  Sampel  dengan  suhu 775 o C  mempunyai  titik  maksimum  penyerapan  cahaya yang  cukup  lebar,  yaitu  510nm  –  560nm,  sedangkan  titik minimum  penyerapan  berada  pada  panjang  gelombang kurang dari 500nm dan lebih besar dari 900nm.
Gambar 1. Karakteristik Absorbansi Film Tipis Barium Stronsium Titanat (BST).
Gambar 2. Karakteristik Transmitansi Film Tipis Barium Stronsium Titanat (BST)
Sifat  transmitansi  dari  BST  diperlihatkan  pada  Gambar  2. Sampel  dengan  suhu  750 o C  memiliki  titik  transmitansi maksimum  pada  panjang  gelombang  750  nm  dan  titik transmitansi  minimum  terjadi  pada  440nm.    Kemudian subtrak  dengan  suhu annealing 775 o C  memiliki  titik transmitansi minimim pada panjang gelombang 550nm dan transmitansi  maksimum  pada  gelombang  kurang  dari 400nm dan lebih dari 850 nm.
Pada  titik  transmitansi  minimum  ini  menunjukkan  bahwa elektron  tidak  dapat  menyerap  energi  pada  panjang gelombang  tersebut  sehingga  energi  yang  diberikan  hanya dilewatkan saja.
Peningkatan  suhu  annealing  menyebabkan  semakin bertambah besarnya grand sized dan strain mikro film BST yang  ditumbuhkan [11]. Hal ini menyebabkan  kemampuan absorbsi  cahaya  oleh  BST  dengan  suhu  annealing  juga meningkat seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.

## 2.9 Energi gap (Eg)
Gambar  3  dan  4  menunjukkan  hubungan  (αhv) 0.5 sebagai fungsi  hv.  Nilai  Eg  diperoleh  dengan  melakukan ekstrapolasi pada masing-masing  grafik tersebut. Gambar 3 menunjukkan  bahwa  energi  gap  untuk  BST  dengan  suhu annealing 750 o C  adalah  3,05  eV,  sedangkan  untuk  suhu annealing 775 o C diperoleh energi gap sebesar 3,225 eV, hal ini disebabkan peningkatan nilai absorbansi BST pada suhu 775 o C  menyebabkan  energi  gap  untuk  BST  pada  suhu 775 o C  memiliki  energi  gap  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan BST pada suhu 750 o C
Gambar 3. Energi Gap Film Tipis Barium Stronsium Titanat (BST) pada Suhu annealing
750 o C
Gambar 4. Energi Gap Film Tipis Barium Stronsium Titanat (BST) pada Suhu Annealing 775 o C

## 2.10 Konstanta Peredaman (k)
Dari  Gambar  5,  terlihat  bahwa  konstanta  peredaman  dari BST  dengan  suhu annealing 775 o C  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  BST  dengan  suhu annealing 750 o C. Hal  ini  disebabkan  bahwa    nilai  absorbansi  dari  BST  775 oC lebih besar karena pengaruh bertambahnya grand sized dan  strain  mikro  BST  ketika  suhu annealing nya ditingkatkan.
400 500 600 700 800 900 1000 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 Lamda (nm) % A b s o rb a n s i suhu 750 suhu 775 400 500 600 700 800 900 1000 25 30 35 40 45 Lamda (nm) % T ra n s m it a n s i suhu 750 suhu 775 2.6 2.8 3 3.2 3.4 100 105 110 115 120 125 130 Eg(eV) a h v ( 0 .5 ) 3.05 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 100 105 110 115 120 125 130 Eg(eV) a h v ( 0 .5 ) 3.225
Gambar 5. Konstanta Peredaman (k) Film Tipis Barium Stronsium Titanat (BST) pada Suhu Annealing
775 o C

## 2.11 Indeks Bias
Gambar  6  menunjukkan  hubungan  antara  indeks  bias sampel  sebagai  fungsi  dari  panjang  gelombang.  Dari gambar  tersebut  terlihat  bahwa  indeks  bias  sampel  dengan suhu annealing 775 o C  lebih  kecil  dari  indeks  bias  sampel dengan suhu annealing 750 o C.
Gambar  6.  Indeks  Bias  Film  Tipis  Barium  Stronsium Titanat (BST) pada Suhu Annealing 750 o C dan 775 o C.

## 2.12 Struktur Kristal
Analisa  struktur  kristal  dilakukan  menggunakan  alat  XRD tipe 7000 merk SHIMADZU pada film tipis Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 yang  telah  di annealing pada  variasi  suhu 750 0 C,  775 0 C,  825 0 C,  875 0 C  dan  925 0 C  selama  15  jam. Pola difraksi sinar-X  film  yang  dihasilkan pada Gambar 7, menunjukan  puncak-puncak  difraksi  yang  terbentuk mengindikasikan  partikel  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 memiliki
distribusi  orientasi  kristal.  Munculnya  puncak  Si  yang terlalu  tinggi  sendiri  pada  suhu  825 0 C  dikarenakan  masih terlalu  tipisnya  lapisan  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 yang  terbentuk sehingga sinar-X mampu menembus film, dengan demikian hamburan yang dihasilkan berasal dari Si.
Indeks  miller  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 ditentukan  dari  puncak- puncak  difraksi  dengan  menganggap  struktur  kristal  film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 adalah  struktur  kubik.  Indeks  miller  yang diperoleh  digunakan  untuk  menentukan  parameter  kisi dengan  menganggap  film  BST  dalam  struktur  tetragonal. Puncak-puncak  difraksi  memperlihatkan  nilai  parameter kisi  a  dan  c  dari  film  BST  berturut-turut  4.189281  Å, 4.508277  Å,  4.099440  Å,  3.769150  Å,  3.988887  Å  dan 3.859866  Å,  3.853330  Å,  4.102501  Å,  3.221581  Å, 3,409395 Å. Parameter kisi c lebih kecil dari parameter kisi a kecuali pada suhu 825 0 C, dengan nilai c/a masing-masing film  BST  berturut-turut    0.921367,  0.854723,  1.000747, 0.854723,   0.854723, sehingga diperoleh c/a untuk masing- masing  film  BST  kurang  dari  1  kecuali  pada  suhu  825 0 C. Dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa  struktur  film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 yang dibuat adalah peusedo tetragonal. Hal tersebut menunjukkan telah terjadinya perubahan fasa pada film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 dari  struktur  tetragonal  menjadi peusedo tetragonal.
Suatu  kristal  mengandung  beberapa  bidang  atom.  Bidang- bidang  ini  mempengaruhi  sifat  dan  perilaku  material, sehingga  bermanfaat  untuk  mengidentifikasi  berbagai bidang  dalam  kristal.  Difraksi  kuat  tiap  film  BST  terjadi pada  bidang  (200).    Hal  ini  disebabkan  oleh  banyaknya bidang  pendifraksi  pada  bidang  (200)  yang  memiliki parameter  kisi  sama  dengan  jarak  yang  berdekatan, sehingga  gelombang-gelombang  yang  mengalami  difraksi tidak terlalu berbeda fasa, dan cenderung konstruktif.
Perbedaan  dari  tiga  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 yang  di  sintesa terlihat  pada  tinggi  dan  rendahnya  intensitas  difraksi  pada masing-masing  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 .  Secara  keseluruhan intensitas  difraksi  tertinggi  dimiliki  oleh  sampel  dengan suhu annealing 925 0 C. Intensitas difraksi terendah dimiliki oleh  sampel  dengan  suhu annealing 750 0 C.  Disimpulkan film dengan annealing 925 0 C adalah sampel yang memiliki struktur kristal paling baik dibanding kedua sampel lainnya. Hal  ini  dikarenakan  semakin  tinggi  puncak  intensitas difraksi  maka  semakin  menunjukkan  banyaknya  jumlah bidang  pendifraksi  yang  seragam  dalam  orientasi  bidang yang sama. Perbedaan lainnya, yaitu terlihat adanya sedikit pergeseran  sudut  difraksi  pada  sebagian  bidang  yang terlihat  berbeda  disetiap  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 .  Hal  ini dikarenakan  adanya  pengaruh  perbedaan  perlakuan  suhu annealing .
400 500 600 700 800 900 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 Panjang Gelombang(nm) K o e fi s ie n P e re d a m a n ( k ) suhu 750 suhu 775 400 500 600 700 800 900 3 3.5 4 4.5 5 Eg(eV) a h v ( 0 .5 ) suhu 750 suhu 775
Gambar 7. Pola Difraksi Film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3
Indeks  miller  film  BST  ditentukan  dari  puncak- puncak  difraksi  dengan  menganggap  struktur  kristal film  BST adalah struktur kubik. Indeks miller  yang diperoleh  digunakan  untuk  menentukan  parameter kisi  dengan  menganggap  film  BST  dalam  struktur tetragonal.  Suatu  kristal  mengandung  beberapa bidang atom. Bidang-bidang ini mempengaruhi sifat dan  perilaku  material,  sehingga  bermanfaat  untuk mengidentifikasi  berbagai  bidang  dalam  kristal. Difraksi  kuat  tiap  film  BST  terjadi  pada  bidang (110).    Hal  ini  disebabkan  oleh  banyaknya  bidang pendifraksi  pada  bidang  (110)  yang  memiliki parameter  kisi  sama  dengan  jarak  yang  berdekatan, sehingga  gelombang-gelombang  yang  mengalami difraksi  tidak  terlalu  berbeda  fasa,  dan  cenderung konstruktif.  Intensitas  difraksi  terendah  terjadi  pada bidang (210)  yang disebabkan difraksi sinar-X  yang terjadi  berupa  interferensi  destruktif  sehingga
gelombang yang dihamburkan akan saling menghilangkan.
Nilai parameter kisi masing-masing film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 ditunjukan  pada  Tabel  1. Suhu annealing  825 0 C  memiliki  nilai  parameter  kisi sedangkan  suhu annealing 750 0 C  memiliki grain size paling  besar.  Kristalitas  lapisan  film  sebanding dengan  bertambahnya  ukuran  grain.  Ini  berarti bahwa semakin besar grain size dari suatu morfologi film,  kualitas  kristalnya  semakin  baik . Perlakuan panas menggunakan suhu annealing yang bervariasi dapat  berpengaruh  terhadap  mikrostruktur  bahan. Ketika  suhu annealing dinaikkan  menjadi  925 0 C nilai parameter kisi dan grain size nya  menurun. Hal ini  menunjukkan  fungsi annealing maksimum  pada suhu 875 0 C.
Tabel 1. Parameter Kisi Film, Grain Size dan Strain Film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 Suhu Annealing ( 0 C) Parameter kisi Grain size ( 0 A) Strain a ( 0 A) c ( 0 A) c/a 750 4.189281 3.859866 0.921367 5305.778 0.00197 775 4.508277 3.853330 0.854723 451.7771 0.00001 825 4.099440 4.102501 1.000747 242.9905 0.00491 875 3.769150 3.221581 0.854723 2169.803 0.00433 925 3.988887 3.409395 0.854723 304.4585 0.00283
Annealing pada  suhu  925 0 C  mempengaruhi  ukuran grain  film  menjadi  lebih  kurang  rapat,  kurang kompak,  kurang  teratur  dan  kurang  homogen, sehingga  menurunkan grain  size dari      morfologi film,  sehingga  kualitas  kristalnya  menjadi  kurang baik.  Semakin  tinggi  suhu annealing akan mengakibatkan  ukuran  butir  kristal  film  membesar. Membesarnya  ukuran  butir  mempengaruhi  jarak atom-atom  dalam  kristal  yang  semakin  berdekatan sehingga  akan  mengakibatkan  parameter  kisi menurun.
4. Kesimpulan
1. Film tipis Ba 0,55 Sr 0,45 TiO 3 (BST) yang ditumbuhkan  diatas  substrat  Si  tipe  p  memiliki spektrum  absorbansi  cahaya  pada  gelombang yang  lebar,  dimana  kurva  absorbansi  sampel dengan  suhu annealing 775 o C  lebih  besar dibandingkan dengan suhu 750 o C. Titik maksimum  penyerapan  cahaya  sampel  dengan suhu annealing 775 o C  adalah  510nm  –  560nm dan  titik  minimum  penyerapan  berada  pada panjang gelombang kurang dari 500nm dan lebih besar dari 900nm.
2. Peningkatan  suhu annealing meningkatkan  sifat absorbansi  dan  energi  gap  film,  dari  3,05  eV pada  suhu  750 o C  menjadi  3,225  eV  pada  suhu annealing 775 o C.
3. Indeks  bias  film  tipis  BST  dengan  suhu annealing 775 o C  lebih  kecil  dari  indeks  bias suhu  750 o C.  Hal  ini  berarti  daya  serap  cahaya (absorbansi)  pada  sampel  775oC  lebih  besar dibandingkan dengan suhu annealing 750 o C.
4. Perbedaan perlakuan suhu annealing menyebabkan  pergeseran  sudut  difraksi  pada sebagian  bidang  yang  terlihat  berbeda  di  setiap film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 . 5. Partikel  film  Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 memiliki  distribusi orientasi Kristal.
6. Terjadinya perubahan fasa pada film Ba 0.55 Sr 0.45 TiO 3 dari struktur tetragonal menjadi peusedo tetragonal (c/a < 1).

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Dirjen Dikti  Kemendikbud  atas  dana  hibah    Pekerti Unkhair-IPB.    Ucapan  yang  sama  pula  kami sampaikan  kepada  bapak  Irzaman,  bapak  Husin Alatas,    bapak  Akhiruddin  Maddu,  saudara  Ridwan Siskandar  dan  saudara  Abd.  Wahidin  Nuayi  atas segala bantuan dan saran yang sangat berharga pada saat peneliti ini dilaksanakan  di IPB.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Irzaman.  2008. Studi  Fotodiode  Film  Tipis Semikonduktor Ba 0,6 Sr 0,4 TiO 3 Di Dadah Tantalum , Jurnal  Sains  Material  Indonesia. 10(1):  18-22.
[2]  Ananto  Yudi  H.  2008. Sifat  Optik  Film  Tipis Ba 0,6 Sr 0,4 TiO 3 Doping  Fe 2 O 3 , Skripsi.  Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.
[3] Bud Noren. 2004. Thin Film Barium Stronsium Titanate (BST) For New Class Of Tunable RF Components . Microwave  Journal,  Horizon
House Publication. [4]  Abd.  Wahidin  Nuayi.  2013. Peningkatan Absorbsi Foton pada Film Tipis Semikonduktor Ba x Sr 1-x TiO 3 dengan Menggunakan Kristal Fotonik . Thesis. Departemen  Fisika,  Fakultas  Matematikan  dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.
[5]  A.  Ardian  et  al, Penerapan  Film  Tipis Ba 0,6 Sr 0,4 TiO 3 (BST)  yang  Didadah  Ferium Oksida  Sebagai  Sensor  Suhu  Berbantukan Mikrikontroler . Jurnal  Berkala  Fisika  13(2):
C53-C64.
[6]  Ayub  Imanuel  A.S.  2012. Pembuatan  Dan Karakterisasi Film Ba 0,4 Sr 0,6 TiO 3 dibandingkan  dengan  Film  Ba 0,5 Sr 0,5 TiO 3 . Skripsi. Departemen Fisika, Fakultas Matematikan Dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.
[7]  M.  Enhessari  et  al.  2011. Synthesis  and
Characterization of Barium Stronsium
Titanate  (BST)  Micro  /  Nanostructures Prepared  By  Improved  Methods. International Journal of Nano Dimension: 85-103.
[8]  S.  Bobby  Singh  et  al.  2008. Optical  and Structural  Properties  of  Nano-Sized  Barium Stronsium Titanate (Ba 0,6 Sr 0,4 TiO 3 ) Thin Film. Modern Physics Letters, 22 (9): 693-700.
[9]    Thomas  Remmel  et  al.  1999. Characterization of  Barium  Strontium  Titanate  Using  XRD , JCPDS.
[10]  M.Romzie.  2008. Studi  Konduktivitas  Listrik, Kurva  I-V  dan  Celah  Energi  Fotodioda Berbasis  Film  Tipis  Ba 0,75 Sr 0,25 TiO 3 (BST)
yang Didadah Galium (BSGT) Menggunakan
Metode Chemical Solution Deposition (CSD).
Skripsi. Departemen Fisika Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.
[11]  Irzaman et al. 2007. Microstrain, Particle Size and  Lattice  Constant  of  CaCO3  Ceramic  by Rietveld  Analysis. International  Publication  of The  Malaysia  Nuclear  Society  (MNS),  pp  43- 46.
[12]  Akhiruddin  Maddu, Pengaruh  Ketebalan Terhadap Sifat Optik Lapisan Semikonduktor CuO2  yang  Dideposisikan  dengan  Chemical Bath Deposition .
[13]  Frutos,  J.,  et  al.  1998. New  Environmental Infrared  Sensors . IEEE  Electron  Device Letters.    pp. 203 – 206.
[14]  Lim,  S.S.  et  al.  2000. Dielectric  and Pyroelectric  Properties  of  (Ba,Sr,Ca)TiO 3 Ceramics  for  Uncolled  Infrared  Detectors . Jpn. J. Appl. Phys. 39 (8): 4835 – 4838.
[15]  Washo,  B.D.  1997. Reology  and  Modelling  of the Spin Coating Process . IBM Res. Develop. pp. 190 – 198.
[16]  Meyerhofer, D. 1978. Characteristics of Resist Films Produced by Spining. J. Appl. Phys.  49 (7):3993 – 3997.
[17]  Daughton,  W.J.  and  F.L.  Givens.  1982. An Investigation  of  the  Thickness  Variation  of
Spun-on  Thin  Films  Commonly  Associated with The Semiconductor Industry. J.
Electrochem. Soc., pp. 173 – 179.
[18]  Scriven,  L.E.  1988. Physics  and  Application Dip Coating and Spin Coating . Mat. Res. Soc.
Symp. Proc. 121 , page 717 – 729.
[19]  Fitrilawati, et al. 1999. Effects of Solvent and Processing  Parameters  on  The  Surface  and Optical  Qualities  of  Sincoated  PVK  Films . Internal publication.
[20]  Walsh, C.B., and E.I. Franses. 1999. Thickness and  Quality  of  Spin  Coated  Polymers  Films by Two Angle Ellisopmeter. Thin Solid Films.
347, pp. 167 - 177.
[21]  Umar  et  all.  2013. Uji  Sifat  Optik  Pada  Film Tipis  Ba 0 , 55 Sr 0,45 TiO 3 . Simposium  Nasional Inovasi  Pembelajaran  dan  Sains  2013  (SNIPS 2013). 3-4 Juli 2013, Bandung, Indonesia. Hal. 280 -283.
[22]  Faanzir  et  all.  2013. Analisis  Struktur  Kristal pada  Lapis  Tipis  Ba 0,55 Sr 0,45 TiO 3 . Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2013 (SNIPS  2013). 3-4  Juli,  Bandung,  Indonesia. Hal. 31 7-319.