Konduktivitas dan energi aktivasi film tipis polianilin terdoping HCl hasil elektropolomerisasi galvanostatis

MALINO, Mariana Baraallo, Dr. Kuwat Triyana

2009 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dibuat film tipis polianilin,PANi, yang didoping oleh HCl hasil elektropolimerisasi galvanostatis. Polimerisasi dilakukan pada arus konstan 3mA dengan variasi konsentrasi dopan 1M, 1,5M, 2M, 2,5M dan 3M. Film tipis dibuat dengan cara mendeposisikan polianilin hasil polimerisasi galvanostatis yang dilarutkan di dalam larutan N-metil pirolidinon,NMP, ke atas substrat tembaga, Cu, di atas panel circuit board, PCB, menggunakan teknik spin coating pada putaran 2250 rpm selama 1 menit dan dilanjutkan pada putaran 5000 rpm selama 3 menit. Konduktivitas listrik dan energi aktivasi sampel ditentukan berdasarkan hasil pengukuran karakteristik arus-tegangan, I-V, film pada rentang temperatur 302-382K. Konduktivitas tertinggi yakni sebesar 0,45 Scm-1 pada temperatur ruang dan 1,20 Scm-1 pada temperatur 373 K, diperoleh dari sampel yang didoping oleh 1M HCl. Energi aktivasi sampel diperoleh dari hasil penentuan kemiringan kurva plot Arrehenius. Energi aktivasi rerata yang diperoleh sebesar 0,16 eV. Berdasarkan analisis terhadap kurva karakteristik I-V, disimpulkan bahwa terdapat bagian ohmik dan non-ohmik pada daerah kurva karakteristik I-V sampel. Bagian ohmik disebabkan oleh pembawa muatan yang tereksitasi secara termal dan bagian non-ohmik disebabkan pembawa muatan ruang terbatas yang menghasilkan arus muatan ruang terbatas (space charge limited current, SCLC). Hasil analisis terhadap kurva karakteristik I-V sampel juga menunjukkan suatu mekanisme konduksi model penjebakan (trapping) dan model pengangkutan pita. Berdasarkan kurva karakteristik I-V dan plot Arrehenius sampel disimpulkan bahwa sampel dapat dipandang sebagai suatu bahan semikonduktor tipe-p.

The thin films of polyaniline, PANi, doped with HCl through galvanostatic method of electropolymerization were made. The PANi doped with HCl were synthesized at 3mA by varying dopan concentration at 1M, 1,5M, 2M, 2,5M and 3M. spin coating technique was employed to deposited polyaniline powder in NMP solution onto Cu substrat on the panel circuit board, PCB, at 2250 rpm for 1 minute and continued at 5000 rpm for 3 minutes. The spin coated films of polyaniline are evaluated for their conductivity properties and activation energy by measured the U-V characteristic at various temperatures in the range 302 – 372 K. the higest value of electrical conductivity obtained is in the case of PANi doped with 1M HCl those are 0,45 Scm-1 at room temperature and 1,20 Scm-1 at 373 K. the activation energy of samples obtained from determination of slope of Arrehenius Plot which give activation energy around 0,16 eV. From I-V characteristics hereby concluded that there are ohmic and non-ohmic portions in those curves due to existing thermally generated carriers and space charge limited current, SCLC, respectively. Analysis for the I-V characteristic of samples also showed both of conduction mechanism of trapping model and band transport. From I-V characteristics and Arrrehenius plots, hereby concluded that samples were found to be as a p-type semiconductor devices.

Kata Kunci : Polianilin,Polimerisasi galvanostatis,Kurva karakteristik I,V,Energi aktivasi,polyaniline,galvanostatic polymerization,conductivity, I-V characteristic,activation energy