Pengaruh Pemanasan Terhadap Morfologi Permukaan dan Ukuran Grain pada Lapisan Tipis Tembaga Sebagai Katalis pada Penumbuhan Graphene

Abstract

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh pemanasan terhadap morfologi permukaan dan ukuran grain pada lapisan tipis tembaga sebagai katalis pada penumbuhan graphene. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan kondisi optimal pada katalis tersebut dalam persiapan penumbuhan graphene.  Dalam penelitian ini, lapisan tipis tembaga yang digunakan memiliki kemurnian  99.99+ % dan ketebalan 500 nm telah divariasikan pada suhu  pemanasan (450-900 °C), waktu pemanasan (0-1200 min) dan laju aliran hydrogen (0-100 sccm). Morfologi pada sampel-sampel yang dihasilkan telah diuji dengan menggunakan peralatan seperti XRD, SEM and EDS analysis. Hasil pengujian XRD menunjukkan bahwa sampel tersebut memiliki nanocrystalline cubic structure yang baik dengan didominasi oleh bidang (111). Hasil pengujian SEM menunjukkan bahwa sampel yang dipanaskan pada suhu 900 ^oC memiliki ukuran grain yang lebih besar size (~ 1.3 µm) dibandingkan dengan sampel lainnya.  Hasil analisis EDS menunjukkan adanya puncak-puncak tembaga oksida pada sampel yang tidak dialirkan gas hydrogen, yang berarti bahwa gas hidrogen sangat berperan dalam mengeliminir impurity dari tembaga oksida.  Berdasarkan hasil-hasil pengujian di atas maka kondisi optimal dalam pemanasan lapisan tipis tembaga sebagai katalis pada penumbuhana graphene adalah pemanasan pada 450 °C selama 20 jam dengan laju aliran hydrogen sebesar 50 sccm.