Studi Pengaruh Penambahan Multilayer Graphene pada Lapisan Tipis Konduktif Transparan Berbasis AgNWs (Silver Nanowires)

Ratih Dwi Cahyaningrum, Prof. Dr. Harsojo, SU., M.Sc

2020 | Skripsi | S1 FISIKA

Sintesis multilayer graphene(MLG) telah dilakukan untuk meningkatkan kualitas lapisan tipis konduktif AgNWs PEDOT:PSS yang telah disimpan selama 3 tahun. Sintesis ini dilakukan dengan 2 metode yaitu metode asam dan metode hydrothermal. Bahan utama pada sintesis ialah graphite flakes. Kemudian H_2 �SO�_4 dan H_2 O_2 digunakan sebagai zat pengoksidasi dalam metode sintesis asam serta CTAB digunakan sebagai zat pendispersi dalam metode sintesis hydrothermal. Sintesis metode asam dilakukan dengan memodifikasi komposisi bahan yang digunakan dan cara pengeringan. Sedangkan sintesis metode hydrothermal dilakukan dengan metode oleh Gomez et al (2019) dengan modifikasi kecepatan sentrifugasi sebesar 1 ��10�^4 rpm. Pada penelitian ini lapisan tipis AgNWs PEDOT:PSS yang telah disimpan selama 3 tahun dengan suhu 20-34� dan kelembaban 50 � 75% diuji karakterisasi menggunakan SEM EDX, XRD, dan FTIR. Kemudian hasil sintesis MLG kedua metode dilakukan uji karakterisasi menggunakan SEM EDX, TEM SAED, dan Raman Spectroscopy. Didapatkan MLG asam dan hydrothermal secara berturut-turut dengan jarak antar bidang 0,22 nm dan 0,23 nm; rasio puncak D dan G sebesar 0,12 dan 0,27; rasio puncak 2D dan G sebesar 0,9 dan 0,8; rasio karbon dan oksigen 12,3 dan 20,5. MLG dilapiskan pada lapisan tipis AgNWs PEDOT:PSS menggunakan metode gosok dan dilakukan pengujian sheet resistance (Rs) dan transmitansinya (%T). Penambahan MLG dilakukan dengan variasi massa 0,5 mg; 1 mg; 1,5 mg; dan 2 mg pada substrat dengan luas 4 x 4 cm. Dari pengukuran didapatkan Sheet resistance dan transmitansi yang paling ideal pada sampel dengan penambahan MLG dengan massa 0,5 mgr dengan Rs = 1,75 ��10�^4ohm/sq dan T =36 % (asam) serta Rs = 3,03��10�^4 ohm/sq dan T =28 % (hydrothermal). Penambahan multilayer graphene dapat mengurangi sheet resistance lapisan yang telah disimpan 3 tahun namun tidak dapat mengembalikan ke kondisi semula.

Multilayer graphene (MLG) synthesis has been carried out to improve the quality of AgNWs PEDOT: PSS conductive thin film that has been owned for 3 years. This synthesis was carried out with 2 methods namely the acid method and the hydrothermal method. The main ingredient in synthesis is graphite flakes. Then H_2 �SO�_4 and H_2 O_2 are used as oxidizing agents in the acid synthesis method and CTAB is used as a dispersing agent in the hydrothermal synthesis method. The acid synthesis method is carried out by the composition of the material used and the method of drying. While the hydrothermal synthesis method is carried out by the method by Gomez et al (2019) with a modified centrifugation speed of 1 ��10�^4 rpm. In this study the AgNWs PEDOT: PSS thin film which has been approved for 3 years with a temperature of 20-34 � and humidity of 50 - 75% licensing characterization using SEM EDX, XRD, and FTIR. Then the results of the second method of MLG synthesis were performed characterization tests using SEM EDX, TEM SAED, and Raman Spectroscopy. Obtained complete MLG acid and hydrothermal with a distance between fields 0,22 nm and 0,23 nm; the peak ratio of D and G is 0,12 and 0,27; 2D and G peak ratios of 0,9 and 0,8; carbon and oxygen ratio of 12.3 and 20.5. MLG was coated on a thin layer of AgNWs. PEDOT: PSS used the rubbing method and tested sheet resistance (Rs) and its transmittance (% T). The addition of MLG was done with a mass variation of 0.5 mg; 1 mg; 1.5 mg; and 2 mg on a 4 x 4 �cm�^2 wide substrate. From the measurements obtained the most ideal sheet resistance and transmittance in the sample with the addition of MLG with a mass of 0.5 mgr with Rs = 1,75 ��10�^4 ohm / sq and T = 36% (acid) and Rs = 3,03��10�^4 ohms / sq. And T = 28% (hydrothermal). The addition of multilayer graphene can reduce sheet resistance that has been stored for 3 years but cannot be returned to its original state.

Kata Kunci : multilayer graphene, AgNWs PEDOT:PSS, asam, hydrothermal