Perpustakaan Digital ITB

Penumbuhan material karbon berbasis sp² pada substrat dielektrik temperatur rendah menuntut rekayasa katalis yang mampu menyediakan situs aktif yang merata sekaligus menjaga kontinuitas pertumbuhan domain sp². Penelitian ini mengkaji optimasi katalis film nikel (Ni) pada substrat kaca Corning 2948 melalui variasi waktu deposisi dan perlakuan annealing untuk mendukung penumbuhan material graphene-like menggunakan metode Hot Wire-in Plasma Very High Frequency-PECVD (HW-IP-VHF-PECVD) pada temperatur substrat 170?C. Film Ni dideposisikan menggunakan evaporasi termal dengan variasi waktu deposisi 1- 7 menit, kemudian dikarakterisasi menggunakan SEM (permukaan dan penampang lintang) dan EDS untuk memetakan morfologi, cakupan permukaan, serta kecenderungan ketebalan. Hasil karakterisasi awal menunjukkan bahwa lapisan Ni yang terbentuk bersifat kasar dan granular dengan heterogenitas ketebalan yang signifikan, sehingga lebih tepat dipahami sebagai lapisan granular daripada thin film planar klasik. Berdasarkan indikator cakupan permukaan dan dominasi sinyal Ni, sampel dengan deposisi 6 dan 7 menit dipilih untuk tahap annealing pada 400?C dan 500?C dengan durasi 2 dan 4 jam. Secara fisis, annealing meningkatkan mobilitas atom Ni dan mendorong restrukturisasi morfologi melalui mekanisme dewetting padat, koalesensi, serta pematangan partikel, sehingga permukaan berevolusi menuju sebaran fitur yang lebih diskret. Variasi temperatur dan durasi menghasilkan respons morfologi yang berbeda, yang menegaskan bahwa kondisi awal film berperan sebagai pengarah lintasan evolusi mikrostruktur selama perlakuan termal. Katalis Ni teroptimasi selanjutnya digunakan sebagai substrat penumbuhan menggunakan HW-IP-VHF-PECVD dengan sumber karbon CH?. Evaluasi hasil dilakukan melalui Raman sebagai indikator utama pembentukan jaringan sp², serta didukung oleh SEM-EDS dan UV-Vis. Spektrum Raman memperlihatkan kemunculan pita D, G, dan 2D pada seluruh sampel, dengan rasio intensitas yang lebih konsisten dengan material karbon sp² berkarakter graphene-like daripada grafena monolayer ideal. Keterkaitan katalis dan hasil pertumbuhan menunjukkan bahwa kualitas graphene-like tidak ditentukan semata oleh ukuran fitur dominan, tetapi terutama oleh homogenitas distribusi partikel dan minimnya aglomerasi besar yang mengendalikan pemerataan nukleasi serta koalesensi domain sp². Secara keseluruhan, optimasi deposisi dan annealing Ni terbukti memengaruhi keteraturan morfologi katalis dan, pada gilirannya, kualitas relatif material graphene-like yang ditumbuhkan pada temperatur rendah.