KAJIAN SPEKTROSKOPI ELLIPSOMETRI PENGARUH KETEBALAN DAN SUBSTRAT TERHADAP KONSTANTA DIELEKTRIK LAPISAN TIPIS BISMUTH PADA PANJANG GELOMBANG 200-850 nm

1.Abstract

Lapisan tipis bismuth (Bi) diketahui mengalami transisi dari semimetal menjadi semikonduktor ketika dibuat cukup tipis. Pada penelitian ini konstanta dielektrik lapisan tipis Bi dengan ketebalan 5, 10, 15, 25, dan 200 nm akan dikaji menggunakan spectroscopic ellipsometry untuk mempelajari transisi fase tersebut. Selain itu, Bi juga diketahui memiliki permukaan metalik dengan spin-orbit coupling yang kuat. Dalam beberapa penerapan fungsional Bi diharuskan diletakkan di atas substrat tertentu. Ada kemungkinan adanya interaksi antara elektron valensi Bi dengan struktur elektronik pada material substrat yang dapat mengakibatkan perubahan struktur elektronik dari sistem secara keseluruhan. Untuk dapat mengamati efek tersebut, lapisan tipis Bi ditumbuhkan di atas substrat yang memiliki sifat elektronik yang berbeda yaitu metalik (Au) dan isolator (Al2 O3 dan SiO2 ). Untuk memahami pengaruh struktur elektronik terhadap konstanta dielektrik dari lapisan tipis dengan ketebalan dan substrat yang berbeda tersebut di atas, maka akan dilakukan perhitungan struktur elektronik dan rapat keadaan lapisan tipis Bi dengan menggunakan density functional theory (DFT). Penelitian ini akan menggunakan rotating analyzer ellipsometer (RAE) buatan sendiri yang dikontrol menggunakan mikrokontroler Arduino melalui program komputer yang dibuat menggunakan Labview.

2.Keywords
bismuth, pengaruh ketebalan, pengaruh substrat, konstanta dielektrik, spectroscopic ellipsometry, density functional theory, Arduino.
3.Objective

Untuk mengetahui pengaruh ketebalan dan substrat terhadap konstanta dielektrik bismuth.

4.Methodology

Perhitungan pita energi dan rapat keadaan Bi (111) dilakukan menggunakan density functional theory (DFT) dengan menggunakan program OpenMX 3.8.

5.Team

1) I Ketut Agus Putra Dana
2) Dr. Iman Santoso, S.Si., M.Sc.
3) Dr.Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Si., M.Eng.
.

6.Computation plan (required processor core hours, data storage, software, etc)

Perhitungan DFT menggunakan software sebagai berikut:
1) GNU Fortran 95 compiler
2) BLAS
3) LAPACK
4) FFTW
5) OpenMPI
6) OpenMX 3.8

Perhitungan yang akan kami lakukan membutuhkan jumlah core mencapai 64 core untuk memodelkan efek interface dan 16-32 core untuk memodelkan efek surface.

7.Source of funding
-
8.Target/outputs
Tesis, Jurnal Internasional.
9.Date of usage
08/05/2019 - 31/10/2019
10.Gpu usage
-
11.Supporting files
12.Created at
07/05/2019
13.Approval status
approved