Perpustakaan Digital ITB

Dalam penggunaannya sebagai light emitting diode (LED) putih, fosfor Boron Carbon Oxy-Nitride Silika (BCNO/SiO2) terus dikembangkan sebagai alternatif penggunaan fosfor yang bebas dari oksida tanah jarang. Pada penelitian ini dilakukan proses sintesis fosfor BCNO/SiO2 dengan memanfaatkan bahan-bahan alam yang mudah ditemukan di Indonesia. Prekursor yang digunakan meliputi asam borat sebagai sumber boron dan urea sebagai sumber nitrogen, sedangkan sebagai sumber karbon digunakan pati dari tepung tapioka dan selulosa yang diekstraksi dari tanaman rami. Sintesis material fosfor BCNO/SiO2 dilakukan dengan konsentrasi larutan urea sebesar 2,8 Molar, perbandingan molar Nitrogen/Boron sebesar 20, dan temperatur pencampuran serta pengeringan fosfor 80°C. Nanopartikel silika kemudian ditambahkan dengan perbandingan 3% wt. Kalsinasi dilakukan pada suhu 650C selama 60 menit dalam kondisi tekanan atmosfer. Untuk mendapatkan sifat fotoluminesens dari fosfor yang optimum, parameter-parameter yang dioptimasi mencakup jenis sumber karbon yang digunakan, persentase massa prekursor sumber karbon, ukuran dari nanopartikel silika yang didapatkan dengan variasi metode sintesis, dan perlakuan kalsinasi dari sampel. Dengan analisis kualitatif dengan penyinaran lampu tabung sinar UV didapatkan hasil bahwa fosfor BCNO/SiO2 yang disintesis dengan sumber karbon pati memberikan pendaran dengan intensitas yang lebih tinggi dibandingkan fosfor BCNO/SiO2 yang disintesis dengan sumber karbon selulosa. Sejalan dengan analisis kualitatif, dari analisis kuantitatif yang dilakukan dengan karakterisasi photoluminensce spectra didapatkan hasil bahwa fosfor dengan intensitas emisi tertinggi adalah fosfor yang disintesis dengan sumber karbon pati dengan kandungan 3% wt dan nanopartikel silika 50 nm. Dari hasil pembuatan prototipe lampu LED berbasis fosfor BCNO/SiO2 dapat diamati bahwa warna cahaya iluminasi yang dihasilkan adalah warna kebiruan. Hal ini bersesuaian dengan spektrum emisi panjang gelombang dari fosfor yang dihasilkan yaitu meliputi spektrum warna dari violet hingga hijau dengan puncak emisi pada panjang gelombang 444 nm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material fosfor alternatif yang disintesis dengan cara sederhana dan temperatur rendah dapat menjadi kandidat yang menjanjikan untuk LED putih.