PERHITUNGAN KONSTANTA DIELEKTRIK GRAPHENE NANOSTRUCTURED PADA SUBSTRAT SIC DAN SIO2/SI HASIL PENGUKURAN SPECTROSCOPY ELLIPSOMETRY MENGGUNAKAN METODE INVERSI NEWTON-RAPHSON; CALCULATION OF DIELECTRIC CONSTANT OF NANOSTRUCTURED GRAPHENE ON SIC AND SIO2/SI SUBSTRATE OF SPECTROSCOPY ELLIPSOMETRY MEASUREMENT RESULTS USING NEWTONRAPHSON INVERSION METHOD

EMMISTASEGA SUBAMA, Kamsul Abraha

2015 | Disertasi | Program Studi S2 Fisika

Telah dilakukan perhitungan konstanta dielektrik graphene nanostructured pada substrat SiC dan substrat SiO2/Si dari hasil pengukuran spectroscopy ellipsometry menggunakan metode inversi Newton-Raphson. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung konstanta dielektrik dan indeks bias dari graphene dengan mengekstraksi nilai ? dan ? hasil pengukuran spectroscopy ellipsometry, menggambarkan dan menginterpretasi fungsi kompleks dari data nilai konstanta dielektrik dan indeks bias graphene nanostructured pada substrat SiC dan SiO2/Si (300nm) dan mengetahui efek interface pada graphene nanostructured dengan menggunakan metode inversi Newton Raphson. Hasilnya menunjukkan bahwa 1) telah berhasil dilakukan perhitungan konstanta dielektrik dan indeks bias graphene nanostructured pada substrat SiC dengan menggunakan metode inversi numerik Newton-Raphson, 2) ekstraksi nilai konstanta dielektrik graphene pada substrat bilayer SiO2/Si menggunakan metode inversi numerik Newton-Raphson belum berhasil dilakukan. Diprediksi ada mekanisme lain yang digunakan untuk mengekstraksi nilai ? yang mengalami pembalikan fase 180-? pada bahasa pemrograman yang digunakan yaitu bahasa pemrograman Fortran untuk sistem optik 4 layer dan 7 layer, 3) terdapat puncak absorbsi/serapan tertinggi pada nilai energi 3.5 eV untuk bagian imaginer nilai konstanta dielektrik dari substrat Si karena terjadinya proses transisi elektron dari pita valensi ke pita konduksi pada X-point di ruang momentum dari struktur pita energi substrat Si, 4) tidak terdapat serapan pada substrat SiO2/Si dalam rentang energi 0.5-5.3 eV karena substrat SiO2/Si bersifat sebagai insulator, 5) pada graphene nanostructured yang diletakkan di atas substrat SiC terdapat serapan yang meningkat dratis pada nilai energi 4.5 eV untuk bagian imaginer nilai konstanta dielektrik dan koefisien extinction karena terjadinya proses transisi elektron/absorbsi dan terjadinya interaksi antara elektron-elektron dan elektron-hole di M-point pada daerah zona Brillouin dari pita energi graphene dan 6) interface memberikan pengaruh pada nilai konstanta dielektrik dan nilai indeks bias pada graphene nanostructured.

Kata Kunci : graphene, spectroscopy ellipsometry, substrat SiC, substrat SiO2/Si.