KAJIAN PEMODELAN KONSTANTA DIELEKTRIK GRAPHENE HASIL SPECTROSCOPY ELLIPSOMETRY MENGGUNAKAN METODE INVERSI NUMERIK NEWTON-RAPHSON

THOMAS A. ARIASOCA, Dr. Iman Santoso

2015 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dilakukan pengkajian terhadap pemodelan konstanta dielektrik Graphene hasil pengukuran spectroscopy ellipsometry dengan menggunakan metode inversi Newton-Raphson. Pada penelitian ini, nilai konstanta dielektrik didapatkan dengan melakukan inversi nilai psi dan delta hasil pengukuran spectroscopy ellipsometry dengan metode Newton-Raphson. Nilai tebakan awal inversi Newton-Raphson untuk tiap titik data dibuat berbeda untuk mengatasi pembalikan fase 180-delta pada data delta substrat SiO2/Si dan sistem Graphene/SiO2/Si yang sebelumnya diprediksi membuat metode Newton-Raphson gagal mencapai konvergensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi perubahan nilai puncak serapan kedua pada bagian imajiner konstanta dielektrik Silikon yang diprediksi muncul akibat adanya faktor kekasaran lapisan, serta perhitungan konstanta dielektrik dan indeks bias Graphene di atas substrat SiO2/Si dengan metode Newton-Raphson dapat dilakukan dengan menggunakan nilai psi dan delta hasil perhitungan balik dari konstanta dielektrik Graphene yang telah diketahui sebelumnya. Nilai psi dan delta hasil eksperimen belum dapat menghasilkan nilai konstanta dielektrik graphene yang dicari karena diprediksi nilai psi dan delta tersebut didapat dari nilai parameter fisis atau pemodelan optik yang berbeda.

Study of the modeling of the Graphene dielectric constant of spectroscopy ellipsometry result using Newton-Raphson inversion method has been done. In this research, the values of dielectric constant are obtained by invert the psi and delta value of spectroscopy ellipsometry result using Newton-Raphson method. The initial value guess of Newton-Raphson method for each data point are made different to overcome the 180-delta phase reversal in the delta data of SiO2 / Si substrate and Graphene / SiO2 / Si system which previously predicted to make Newton-Raphson method failed to reach convergence. The results show that changes in the value of the second absorption peak in the imaginary part of the dielectric constant of silicon are predicted due to the surface roughness, and the calculation of the dielectric constant and the refractive index of graphene on the substrate SiO2 / Si by the method of Newton Raphson can be done using psi and delta values that have been calculated using previously known results of graphene dielectric constant values. The psi and delta values from experimental results have not been able to generate the expected value of the dielectric constant of graphene because we predict that the psi and delta value is derived from the different value of physical parameter or different real optical model.

Kata Kunci : graphene, spectroscopy ellipsometry, inversi numerik, metode Newton-Raphson