CaRa Pembuatan kristal tunggal

1.      Senyawa yang memiliki fase sama dan komposisi berbeda

olivin adalah (Mg, Fe) ₂ SiO _4. Sejak Mg dan Fe ^{+2 +2} Jadi olivin mungkin memiliki komposisi manapun di antara anggota akhir Mg murni,

 forsterit (Mg ₂ SiO _4), dan anggota Fe murni akhir, fayalit (Fe ₂ SiO _4).. komposisi antara dua anggota akhir yang mungkin, larutan padat dikatakan larutan padat yang lengkap.

anggota albite (NaAlSi ₃ O ₈₎ dan anorthite (CaAl ₂ Si ₂ O _8),  untuk menjaga keseimbangan muatan kita tidak bisa hanya menggantikan Na ⁺ Ca ^2, jadi ini larutan padat adalah apa yang disebut larutan padat ditambah. Dalam hal ini Na ⁺ Si ⁺⁴ digantikan untuk Ca ^{+2 +3} Al dalam struktur plagioklas untuk menghasilkan komposisi plagioklas menengah.

2.      senyawa yang memiliki fasa berbeda komposisi sama

contoh, dalam garam dan air yang memiliki komponen Na, Cl, H, dan O (empat komponen), NaCl, H, dan O (tiga komponen), NaCl dan HO (dua komponen), atau NaCl- H ₂ O (salah satu komponen). Namun, fase mungkin dalam sistem hanya dapat terdiri dari kristal halit (NaCl), H 2 O baik cair atau uap, dan NaCl-H ₂ O solusi. Jadi hanya dua komponen (NaCl dan H ₂ O) yang diperlukan untuk mendefinisikan sistem, karena tahap ketiga (NaCl - H ₂ O solusi) dapat diperoleh dengan mencampur dua komponen lainnya.

3. Cara membuat Kristal tunggal

1. Ada beberapa metoda untuk memperoleh ristal tunggal semikonduktor :

a. Metoda pelelehan daerah (Zone Melting)

Metoda ini digunakan untuk memperoleh ristal tunggal yang sengaja diberi pengotor untuk bahan baku pembuatan devais semikonduktor

b. Metoda Penarikan (Czockralski)

Metoda ini dilakukan dengan menarik benih ristal dari tempat peleburan

c. Metoda Epitaksi

Dalam bahasa yunani epi berarti di atas dan taksial berarti menyususn dengan kata lain epitaksi didefinisikan sebagai proses penyusunan atom-atom bahan ristal di atas substrat ristal tunggal dengan susunan lapisan yang dihasilkan merupakan sambungan dari garis struktr ristal tunggal.

Pembuatan Kristal semikonduktor berbentuk rista

Proses pembuatan pellet semikonduktor dilakukan dengan reaksi padatan :

Serbuk semikonduktor –Serbuk tersebut harus memiliki tingkat kemurnian yang tinggi

-Untuk memperoleh pellet semikonduktor paduan maka harus dilakukan dari beberapa bahan semikonduktor

Contoh AlGaN merupakan pencampuran dari AlN dan GaN Dilakukan untuk memperoleh ukuran butir yang kecil karena akan

mempengaruhi tingkat kerapatan pellet Dilakukan untuk memperoleh pellet dengan tingkat kerapatan yang tinggi

-Sintering Dilakukan untuk memperkuat ikatan antar partikel dan memperkecil ukuran batas ristal) Sintering dilakukan pada temperature dibawah titik leleh bahan (melting point)

            Serbuk semikonduktor à penggerusan (grinding) àkompaksi àsintering

2. Pembuatan kristal tunggal

 a. Alat dan bahan

a. alat

-Bi2O3, PbO, SrCO3,CaCO3 dan CuO dengan komposisi Bi1,6Pb0,4Sr2Ca2,3Cu3,3

-asam  nitrat

b. bahan

-neraca berat                                                                -mortar

-Furnace                                                                      -pelet

b. cara pembuatan

untuk contoh pembuatan Kristal tunggal, disini akan diberiakan contoh pada proses pembuatana BPSCCO-2223 dengan menggunakan metoda selfflux. Metoda self-flux merupakan metoda yang menggunakan kelebihan salah satu atau beberapa unsure pembentuk dari senyawa itu sendiri sebagai fluks. Prinsip pembuatan Kristal tunggal dengan metode selfflux dapat terlihat di bawah ini:

Dalam kasus ini komposisi off-stoikiometri dengan Xf terletak antara Xe dan Xp dilelehkan, yang selanjutnya didinginkan secara lambat seperti terlihat pada gambar 1. Dengan menggunakan metoda self-flux, kristal dipercepat akibat pelelehan dan nukleasi primer. Daerah kristalisasi primer ditentukan dalam jangkauan antara Xp sampai Xc dan jangkauan suhu antara Tp sampai dengan Te.

            Penelitian dimulai dari preparasi sampel dengan menimbang bahan yang diperlukan yaitu Bi2O3, PbO, SrCO3, CaCO3 dan CuO dengan komposisi Bi1,6Pb0,4Sr2Ca2,3Cu3,3. Berat masingmasing bahan disesuaikan dengan komposisi tersebut. Untuk memperoleh sampel yang lebih homogen, bahan tersebut

dicampur dengan cara basah yaitu menggunakan air dan asam nitrat. Kemudian bahan dipanaskan dalam furnace dan di gerus kembali sampai halus. Proses selanjutnya kalsinasi sampel dipanaskan dalam tungku selama 20 jam dengan temperatur 820°C. Untuk meningkatkan reaksi padatan sampel perlu dilakukanaya pellet. Setelah itu sampel disinterring pada dan di kalsinasi, seperti diagram di bawah ini.

Setelah selesai sintering, selanjutnya sampel dikarakterisasi, yang meliputi uji efek Meissner untuk mengetahui sifat superkonduktivitas, pola difraksi sinar-X untuk mengetahui fase-fase yang terbentuk, kurva R-T untuk mengetahui temperatur kritis superkonduktor dan foto SEM untuk mengetahui ukuran butir sampel superkonduktor. Pada waktu sintering dengan lama 60 jam kemudian dilanjutkan penambahan waktu sintering menjadi 120 jam untuk mengetahui pengaruhnya pada

karakterisasi tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

-Wirjosurnarto, harsono.2009. orientasi Kristal tunggal paduan alumunium 6061. Tesis. ITB:Bandung

-Marhaendrajaya, indras. 2005. Eksperimen Pembentukan Kristal BPSCCO-2223 dengan

Metode Self-Flux.Tesis. Laboraturium UNDIP.