際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Present graphene

Download as PPTX, PDF
Wuryanto Puji S
Wuryanto Puji S

Graphene memiliki mobilitas elektron yang sangat tinggi dan konduktivitas listrik yang baik karena struktur grafitnya yang tipis satu atom. Graphene dapat dibuat dengan mengelupas grafit menjadi lembaran tipis atau dengan tumbuh langsung dari atom karbon. Graphene cocok untuk dibuat menjadi kapasitor dan transistor karena kemampuan transport elektronnya.

Convert to study materialsBETA

Transform any presentation into ready-made study materialselect from outputs like summaries, definitions, and practice questions.

1 of 16
Downloaded 49 times
WURYANTO PUJI S 0402512079 S2 IPA Fisika UNNES
Graphene memiliki sifat elektronik unggul, di antaranya adalah mobilitas pembawa muatan yang tinggi Grafit sebagai bahan graphene adalah salah satu bentuk alami karbonkerangka heksagonal serupa sarang lebah yang membentuk satu lembaran setipis satu atom
Mobilitas pembawa muatan yang tinggi Konduktivitas tinggi Celah pita energi (band gap) yang bernilai nol atau kecil
Struktur: Graphene dalam bentuk lembaran (sheet) yang luasnya tidak terbatas memiliki hubungan dispersi seperti ditunjukkan dalam Gambar 1. Pada pojok-pojok zona Brillouin pertama, energi elektron pada pita konduksi tepat bertemu dengan pita valensi membentuk kerucut. Pada tempat ini, yang dinamakan titik Dirac, nilai energi berbanding lurus dengan momentum, sehingga massa efektif elektron adalah nol.
Present graphene
graphene bersifat semilogam dengan band gap nol. Elektron-elektron graphene bersifat relativistik dan mengalami sedikit saja hamburan terhadap fonon sehingga batas atas mobilitas elektron graphene sangat tinggi yaitu 200.000 cm2/Vs
Penelitian awal mendapatkan hasil pengukuran mobilitas elektron 10.000 cm2/Vs. Hasil-hasil lainnya menunjukkan nilai yang berkisar dari 3000 27000 cm2/Vs
Berbagai metode telah dikembangkan untuk membuat graphene secara terkendali dalam hal jumlah lapisan, luas, dan bentuknya. Metode-metode ini terbagi menjadi dua, yaitu pembelahan grafit menjadi lapisan-lapisan graphene (top down) dan penumbuhan graphene secara langsung dari atom-atom karbon (bottom up).
Dalam metode pengelupasan (exfoliation), kristal grafit dibelah-belah menjadi lapisan lapisan graphene. drawing method (menggambar) Dalam metode ini, kristal grafit dipasang pada ujung Atomic Force Microscope (AFM) kemudian digoreskan seperti pensil pada substrat SiO2. Lapisan-lapisan graphene terpisah dan menempel pada substrat.
pelarutan atau dispersi dalam cairan. Salah satu metode adalah pelarutan dalam larutan surfaktan SDBS (sodium dodecylbenzene sulfonate). Dalam larutan ini, grafit yang hidrofobik menjadi dibasahi oleh air dan lapisan-lapisan graphene terlepas dengan sendirinya.
pengelupasan dari graphene oksida (GO). Graphene oksida merupakan senyawa turunan dari graphene yang mengandung tidak hanya karbon, tetapi juga oksigen dan hidrogen. Dalam metode ini, GO dilarutkan dalam air. Karena GO tidak menolak air, lembaran-lembaran GO langsung terpisah dari kristal asalnya. Kemudian, untuk mendapatkan graphene, GO diendapkan dan direduksi dengan hidrazin. Graphene yang dihasilkan ternyata tidak rata dan karenanya memiliki konduktivitas yang rendah, yaitu 0,05 2 S/cm
Graphene telah berhasil ditumbuhkan dari silikon karbida (SiC). Dalam metode ini, substrat SiC dipoles sampai sangat rata lalu dipanaskan dalam vakum tingkat ultra (Ultra High Vacuum, 10-10 torr) sehingga atomatom Si menyublim. Atom-atom karbon yang tertinggal di permukaan membentuk graphene
Penumbuhan dengan CVD telah dilakukan pada substrat logam seperti Ni dan Cu [23, 24,25]. Logam-logam ini dipilih karena dapat dikikis dengan etsa sehingga graphene yang dihasilkan tidak terikat pada substrat logam
Graphene yang sudah terbentuk dapat diproses lebih lanjut sehingga memiliki sifatsifat tambahan. Pemrosesan ini misalnya doping dan pembuatan pola. Doping dilakukan untuk mengubah konsentrasi pembawa muatan, sedangkan pembuatan pola diperlukan untuk mencapai ukuran tertentu seperti yang telah disebutkan tentang GNR, atau untuk membuat rangkaian elektronik berbasis graphene.
Berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki graphene yaitu ukurannya yang tipis dan kemampuan transport elektronnya maka graphene cocok untuk dibuat menjadi beberapa alat seperti kapasitor dan transistor. Kapasitor yang dibuat dari graphene memiliki keunggulan berupa perbandingan luas permukaan terhadap massa yang besar, sehingga menghasilkan nilai kapasitansi per satuan massa mencapai 205 F/gram dan rapat energi 28,5 Wh/kg. Dihubungkan dengan kecepatan mengalirkan muatan listrik, kapasitor graphene mencapai nilai rapat daya 10 kW/kg [30]. Jenis kapasitor graphene yang telah dibuat adalah kapasitor elektrolit dengan graphene dari reduksi graphene oksida sebagai kedua elektrodanya. Aplikasi graphene menjadi transistor efek medan telah dilakukan oleh berbagai peneliti. Di sini, graphene berlapis beberapa ditumbuhkan dengan metode sublimasi SiC pada vakum tingkat tinggi, lalu elektroda Au dilapiskan dengan evaporasi. Untuk lapisan dielektrik gate digunakan polystyrene.
Present graphene

More Related Content

Present graphene

  • 1. WURYANTO PUJI S 0402512079 S2 IPA Fisika UNNES
  • 2. Graphene memiliki sifat elektronik unggul, di antaranya adalah mobilitas pembawa muatan yang tinggi Grafit sebagai bahan graphene adalah salah satu bentuk alami karbonkerangka heksagonal serupa sarang lebah yang membentuk satu lembaran setipis satu atom
  • 3. Mobilitas pembawa muatan yang tinggi Konduktivitas tinggi Celah pita energi (band gap) yang bernilai nol atau kecil
  • 4. Struktur: Graphene dalam bentuk lembaran (sheet) yang luasnya tidak terbatas memiliki hubungan dispersi seperti ditunjukkan dalam Gambar 1. Pada pojok-pojok zona Brillouin pertama, energi elektron pada pita konduksi tepat bertemu dengan pita valensi membentuk kerucut. Pada tempat ini, yang dinamakan titik Dirac, nilai energi berbanding lurus dengan momentum, sehingga massa efektif elektron adalah nol.
  • 6. graphene bersifat semilogam dengan band gap nol. Elektron-elektron graphene bersifat relativistik dan mengalami sedikit saja hamburan terhadap fonon sehingga batas atas mobilitas elektron graphene sangat tinggi yaitu 200.000 cm2/Vs
  • 7. Penelitian awal mendapatkan hasil pengukuran mobilitas elektron 10.000 cm2/Vs. Hasil-hasil lainnya menunjukkan nilai yang berkisar dari 3000 27000 cm2/Vs
  • 8. Berbagai metode telah dikembangkan untuk membuat graphene secara terkendali dalam hal jumlah lapisan, luas, dan bentuknya. Metode-metode ini terbagi menjadi dua, yaitu pembelahan grafit menjadi lapisan-lapisan graphene (top down) dan penumbuhan graphene secara langsung dari atom-atom karbon (bottom up).
  • 9. Dalam metode pengelupasan (exfoliation), kristal grafit dibelah-belah menjadi lapisan lapisan graphene. drawing method (menggambar) Dalam metode ini, kristal grafit dipasang pada ujung Atomic Force Microscope (AFM) kemudian digoreskan seperti pensil pada substrat SiO2. Lapisan-lapisan graphene terpisah dan menempel pada substrat.
  • 10. pelarutan atau dispersi dalam cairan. Salah satu metode adalah pelarutan dalam larutan surfaktan SDBS (sodium dodecylbenzene sulfonate). Dalam larutan ini, grafit yang hidrofobik menjadi dibasahi oleh air dan lapisan-lapisan graphene terlepas dengan sendirinya.
  • 11. pengelupasan dari graphene oksida (GO). Graphene oksida merupakan senyawa turunan dari graphene yang mengandung tidak hanya karbon, tetapi juga oksigen dan hidrogen. Dalam metode ini, GO dilarutkan dalam air. Karena GO tidak menolak air, lembaran-lembaran GO langsung terpisah dari kristal asalnya. Kemudian, untuk mendapatkan graphene, GO diendapkan dan direduksi dengan hidrazin. Graphene yang dihasilkan ternyata tidak rata dan karenanya memiliki konduktivitas yang rendah, yaitu 0,05 2 S/cm
  • 12. Graphene telah berhasil ditumbuhkan dari silikon karbida (SiC). Dalam metode ini, substrat SiC dipoles sampai sangat rata lalu dipanaskan dalam vakum tingkat ultra (Ultra High Vacuum, 10-10 torr) sehingga atomatom Si menyublim. Atom-atom karbon yang tertinggal di permukaan membentuk graphene
  • 13. Penumbuhan dengan CVD telah dilakukan pada substrat logam seperti Ni dan Cu [23, 24,25]. Logam-logam ini dipilih karena dapat dikikis dengan etsa sehingga graphene yang dihasilkan tidak terikat pada substrat logam
  • 14. Graphene yang sudah terbentuk dapat diproses lebih lanjut sehingga memiliki sifatsifat tambahan. Pemrosesan ini misalnya doping dan pembuatan pola. Doping dilakukan untuk mengubah konsentrasi pembawa muatan, sedangkan pembuatan pola diperlukan untuk mencapai ukuran tertentu seperti yang telah disebutkan tentang GNR, atau untuk membuat rangkaian elektronik berbasis graphene.
  • 15. Berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki graphene yaitu ukurannya yang tipis dan kemampuan transport elektronnya maka graphene cocok untuk dibuat menjadi beberapa alat seperti kapasitor dan transistor. Kapasitor yang dibuat dari graphene memiliki keunggulan berupa perbandingan luas permukaan terhadap massa yang besar, sehingga menghasilkan nilai kapasitansi per satuan massa mencapai 205 F/gram dan rapat energi 28,5 Wh/kg. Dihubungkan dengan kecepatan mengalirkan muatan listrik, kapasitor graphene mencapai nilai rapat daya 10 kW/kg [30]. Jenis kapasitor graphene yang telah dibuat adalah kapasitor elektrolit dengan graphene dari reduksi graphene oksida sebagai kedua elektrodanya. Aplikasi graphene menjadi transistor efek medan telah dilakukan oleh berbagai peneliti. Di sini, graphene berlapis beberapa ditumbuhkan dengan metode sublimasi SiC pada vakum tingkat tinggi, lalu elektroda Au dilapiskan dengan evaporasi. Untuk lapisan dielektrik gate digunakan polystyrene.