Academic literature on the topic 'Dielektrická konstanta'

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan kandungan Fe dan karakteristik sifat listrik pasir besi sungai dan laut yang disintesis di Kecamatan Pringgabaya. Sampel pasir besi sungai dan laut kemudian dipisahkan menggunakan magnet permanen, setelah itu dicuci menggunakan aquades dan di keringkan selama 2 jam pada temperatur 2000C. karakterisasi material pasir besi sungai dan laut kemudian di lakukan menggunakan AAS (Atomic Absorption Spektrometri), 2 titik probe, dan LCR meter untuk mengukur konstanta dielektrik. Hasil karakterisasi menunjukan bahwa pasir besi sungai dan laut Kecamatan Pringgabaya. Menunjukan adanya perbandingan kandungan mineral, resistivitas dan konstanta dielektrik, kandungan mineral pasir besi sungai lebih besar dibandingkan dengan pantai berkisar dari 9,03 % - 9,8 %, nilai resistivitas sungai dan pantai akan naik pada jarak 10 meter yaitu sebesar 11×104 Ωm dan 10,9×104 Ωm dan konstanta dielektrik sungai dan pantai akan naik pada jarak 10 meter yaitu 13,88×104 dan 15,22×104. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa adanya perbandingan kandungan mineral sungai dan pantai. Hal ini disebabkan karena adanya pengendapan Fe pada sungai yang menyebabkan kandungan mineral pasir besi sungai lebih besar daripada pantai. pada pengukuran resistivitas dan konstanta dielektrik menunjukan perbandingan nilai resistivitas dan konstanta dielektrik pantai dan sungai. Hal ini disebabkan karena semakin jauh jarak pengambilan sampel nilai resistivitas dan konstanta dielektrik semakin besar, disebakan pasir yang dari sungai setelah mengalir menuju pantai akan teresebar rata dan diikuti percampuran kandungan mineral yang lain, adanya percampuran kandungan Fe dan unsur yang lain menyebabkan nilai resistivitas dan konstanta dielektrik pasir besi pantai lebih banyak karena akan mengandung sifat logam yang mudah menghantarkan arus listrik.

Telah dilakukan sintesis pasir besi berbasis pasir besi Pantai Telindung dengan menggunakan metode solid state reaction (SSR) dan copresipitasi. Sampel kemudian dikarakterisasi ukuran partikelnya menggunakan Pastikel Size Analyzer (PSA) dan konsentrasi Fe diukur menggunakan Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). Karakterisasi sifat listrik meliputi konstanta dilektrik dan resistivitas. Konstanta dielektrik diukur menggunakan metode plat sejajar sedangkan resistivitas diukur menggunakan metode 2 titik probe. Ukuran partikel sampel yang disintesis dengan menggunakan metode SSR masih dalam ukuran micrometer yaitu sebesar 1,34 µm sedangkan ukuran partikel dengan menggunakan metode copresipitasi sudah mendekati ukuran nanometer yaitu sebesar 210 nanometer. Konsentrasi Fe dalam sampel sebesar 8,7 ppm pada sampel yang disintesis dengan menggunakan metode metode SSR sedangkan konsentrasi Fe pada sampel yang disintesis dengan menggunakan metode copresipitasi sebesar 12,9 ppm. Nilai konstanta dielektrik sampel yang disintesis dengan metode SSR sebesar 9,41 nilai konstanta dielektrik sampel yang disintesis dengan metode copresipitasi yaitu sebesar 14,22. Nilai resistivitas juga memiliki pola yang sama dengan konstanta dielektrik dimana nilai resistivitas sampel yang disintesis dengan metode SSR sebesar 0,078 Ωm. Sedangkan nilai resistivitas sampel yang disintesis dengan menggunakan metode copresipitasi sebesar 0,092 Ωm.

<p class="JIPIAbstractBody"><span lang="IN">Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik kurva histerisis melalui pengukuran konstanta dielektrik dan indeks bias. Kurva histerisis konstanta dielektrik digunakan untuk mengetahui karakteristik bahan dalam menyimpan energy listrik sementara kurva histerisis indeks bias dipakai untuk menggambarkan kemampuan bahan dalam menyimpan energy termal. Bahan yang diteliti berupa 3 jenis minyak zaitun. Penelitian ini menggunakan metode rangkaian kapasitif dan difraksi Fraunhofer celah ganda. Diketahui bahwa ketiga jenis minyak zaitun memiliki lebar kurva histerisis yang berbeda pada pengukuran konstanta dielektrik maupun indeks bias dengan variasi suhu. Hubungan antara nilai konstanta dielektrik terhadap suhu menunjukkan peningkatan, sedangkan untuk nilai indeks bias menunjukkan penurunan. Pada pengukuran konstanta dielektrik menunjukkan bahwa minyak zaitun virgin olive oil memiliki lebar kurva histerisis paling besar dibandingkan minyak zaitun extra virgin olive oil dan extra light olive oil, hal ini menunjukkan bahwa minyak zaitun virgin olive oil memiliki kemampuan paling besar untuk menyimpan enegi listrik. Sedangkan pada pengukuran indeks bias menunjukkan bahwa minyak zaitun extra virgin olive oil memiliki lebar kurva histerisis paling besar dibandingkan minyak zaitun extra light olive oil dan virgin olive oil. Hal ini juga menunjukkan bahwa minyak zaitun extra virgin olive oil memiliki kemampuan paling besar untuk menyimpan enegi termal</span><span lang="EN-AU">.</span></p>

Minyak zaitun adalah minyak nabati yang diperoleh dari tanaman zaitun (olea europaea). Minyak zaitun dapat digunakan untuk memasak, bahan obat-obatan, dan sabun. Setiap bahan termasuk minyak zaitun memiliki sifat-sifat fisika dan besarnya sangat ditentukan oleh kondisi internal bahan tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui lebar kurva histerisis melalui pengukuran konstanta dielektrik dan indeks bias. Bahan yang diteliti berupa 3 jenis minyak zaitun. Penelitian ini menggunakan metode kapasitansimeter dan difraksi Fraunhofer celah ganda. Diketahui bahwa ketiga jenis minyak zaitun memiliki lebar kurva histerisis yang berbeda pada pengukuran konstanta dielektrik maupun indeks bias dengan variasi suhu. Hubungan antara nilai konstanta dielektrik terhadap suhu menunjukkan peningkatan, sedangkan untuk nilai indeks bias menunjukkan penurunan. Pada pengukuran konstanta dielektrik menunjukkan bahwa minyak zaitun virgin olive oil memiliki lebar kurva histerisis paling besar dibandingkan minyak zaitun extra virgin olive oil dan extra light olive oil. Hal ini menunjukkan bahwa minyak zaitun virgin olive oil memiliki kemampuan paling besar untuk menyimpan enegi termal. Sedangkan pada pengukuran indeks bias menunjukkan bahwa minyak zaitun extra virgin olive oil memiliki lebar kurva histerisis paling besar dibandingkan minyak zaitun extra light olive oil dan virgin olive oil,. Hal ini juga menunjukkan bahwa minyak zaitun extra virgin olive oil memiliki kemampuan paling besar untuk menyimpan enegi termal. Kata Kunci: Minyak zaitun, konstanta dielektrik, indeks bias, metode kapasitansimeter, metode difraksi Fraunhofer, kurva histerisis

AbstrakTelah dilakukan penelitian tentang nilai kapasitansi dari dua belas jenis bahan menggunakan kapasitor silinder. Penelitian menggunakan bahan dielektrik berupa cairan. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan kapasitansi dari bahan dielektrik cair yang digunakan. Semakin cepat bahan dielektrik cair terpolarisasi karena pengaruh medan listrik, maka nilai kapasitansi kapasitor akan rendah. Dari hasil penelitian dan pengolahan data, bahan dielektrik yang mempunyai nilai kapasitansi terbesar adalah air suling atau aquades yaitu 0,796 nF dengan konstanta relatifnya 116,726 F/m. Bahan dielektrik yang mempunyai nilai kapasitansi terendah adalah premium yaitu 0,064 nF dengan konstanta relatifnya adalah 1,953 F/m. Perbandingan nilai kapasitansi udara, air suling (aquades), dan alkohol dari hasil penelitian dengan hasil perhitungan secara teoritis tidak berbeda secara signifikan. Metode yang digunakan penelitian ini terlebih dahulu mengukur kapasitansi setiap jenis bahan dielektrik dan membandingkan hasilnya pengukuran dengan perhitungan teoritis untuk jenis bahan dielektrik udara, air dan alcohol.

Telah dilakukan pemodelan konstanta dielektrik graphene pada substrat SiC hasil spectroscopy ellipsometry dengan menggunakan metode matriks transfer untuk melakukan perhitungan persamaan Fresnel dalam pemodelan optik. Matriks transfer didefinisikan dalam perkalian matriks interface I dan matriks layer L yang menunjukkan pengaruh dari lapisan permukaan dan badan dari suatu medium terhadap keseluruhan sistem. Pengaruh kekasaran lapisan didefinisikan menggunakan pendekatan medium efektif. Pemodelan konstanta dielektrik kemudian dilakukan dengan menggunakan inversi Newton-Raphson dari persamaan ellipsometry. Hasil dari penelitian menunjukkan perhitungan dengan menggunakan metode matriks transfer dapat menghasilkan nilai yang sama dengan perhitungan persamaan Fresnel biasa.

Pada penelitian ini telah dilakukan penentuan konstanta permitivitas dielektrik bahan kain non woven secara eksperimen dengan menggunakan kapasitansi meter berbasis Arduino Uno dan prinsip kerja kapasitor plat sejajar. Penentuan konstanta permitivitas bahan kain non woven dilakukan dengan cara mengukur nilai kapasitansi yang divariasikan terhadap jarak antara plat yang berisi bahan dielektrik kain non woven. Pengukuran kapasitansi dilakukan dengan prinsip pengisian dan pengosongan kapasitor menggunakan perangkat mikrokontroler Arduino Uno. Proses pengisian dan pengosongan dilakukan dengan menggunakan susunan seri rangkaian resistor-kapasitor (RC) dengan tegangan sumber 5 Volt. Pada eksperimen ini telah digunakan sebuah plat sejajar dengan ukuran 29 × 30 cm sebagai elektroda kapasitor, serta sebuah perangkat resistor dengan ukuran 125 megaOhm. Hasil penelitian menunjukan bahwa perilaku pengisian dan pengosongan perangkat kapasitor plat-sejajar memiliki nilai R square > 0,9, yang menunjukan korelasi cukup baik antara hasil prediksi dan eksperimen pada pengukuran kapasitansi. Terdapat lima bahan dielektrik kain yang ditentukan dengan hasil dari yang terkecil sampai yang terbesar berturut-turut yaitu kain non woven polipropilen 31,44 gsm sebesar 1,0598, kain non woven polipropilen 43,72 gsm sebesar 1,0996, kain non woven polipropilen 52,31 gsm sebesar 1,1288, kain non woven polipropilen 74,12 gsm sebesar 1,1963, kain non woven polipropilen 80,87 gsm sebesar 1,2279. Telah ditemukan hubungan antara parameter gramasi (GSM) kain non woven polipropilen terhadap besaran nilai konstanta dielektrik terukur.

ZnO yang memiliki stabilitas kimia serta energi thermal yang tinggi merupakan material non magnetik dan ion Ni yang merupakan salah satu golongan transisi metal yang memiliki sifat magnetik. Kombinasi antara ion Zn2+ dan ion Ni2+ akan menghasilkan material ferromagnetik serta mengakibatkan munculnya perubahan karakteristik listrik dan magnetik. Zn1-xNixO (x =0, 0.01, 0.03 dan 0.05) telah disintesis dengan menggunakan teknik Solid-state reaction. Serbuk ZnO dan NiO dimixer dan di miling dengan menggunakan high speed shaker mill. Pengaruh dari dopan Ni terhadap sifat listrik dan magnetik telah diinvestigasi dengan menggunakan I-V dan C-V serta VSM. Pengukuran resistivitas, konduktivitas dan konstanta dielektrik dengan menggunakan I-V dan C-V meter, diperoleh resistivitas sampel Zn1-xNixO(x = 0, 0.01, 0.03 dan 0.05) sebesar (3.44 x 105 ohm.m, 3.54 x 105 ohm.m, 3.91 x 105 ohm.m dan 4.80 x 105 ohm.m) . Resistansi yang naik mengindikasikan bahwa perbedaan antara jari-jari ion Zn2+ dan ion Ni2+ menyebabkan internal stress pada sistem kisi ZnO yang sehingga mengakibatkan cacat pada batas butir (grain boundaries). Konstanta dielektrik sampel Zn1-xNixO(x = 0, 0.01, 0.03 dan 0.05) sebesar (13, 28.36, 34.81 dan 47.55). Konstanta dielektrik yang meningkat diakibatkan karena dengan meningkatnya komposisi dopan, yang diindikasikan Ni2+ dapat menempati posisi pada pusat Zn2+, yang mengarah ke daerah dipol listrik permanen yang menunjukkan perilaku dielektrik. Hasil karakterisasi VSM untuk melihat sifat magnet sampel Zn1-xNixO menunjukkan sifat ferromagnetik pada seluruh sampel.

ABSTRAKPenelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai muatan listrik, nilai kapasitor yang dirangkai secara seri dan paralel kemudian nilai energi yang tersimpan pada kapasitor berdasarkan jenis-jenis material dengan konstanta dielektrik yang telah ditentukan. Metode yang dilakukan adalah mengkaji masing-masing nilai tersebut berdasarkan konstanta dielektrik dengan perhitungan matematis berbantuan Microsoft excel untuk menghasilkan grafiknya. Adapun tegangan yang digunakan pada metode ini adalah 20, 40, 60 dan 100 volt dan material yang dianalisis antara lain kaca, udara, mika, kertas dan polystiren. Analisis dilakukan menggunakan analisis kuantitatif yang memanfaatkan data berupa angka yang dipresentasikan melalui grafik. Ditemukan hasil perhitungan matematis bahwa kaca memiliki jumlah muatan yang lebih besar dibandingkan dengan material yang lainnya. pada saat dirangkaiakan secara seri dan paralel diperoleh bahwa jumlah muatan kapasitor yang dirangkaiakan secara paralel jauh lebih besar dibandingkan seri, energi yang tersimpan pada kapasitor yang dirangkaikan secara paralel juga memiliki nilai yang besar dari pada kapasitor yang dirangkai secara seri. Kata kunci: kapasitor; konstata dielektrik; tegangan. ABSTRACTThis research aims are to analyze the value of the electric charge, the value of the capacitor connected in series and paralel then the energy value stored in the capacitor based on the types of materials with determined a dielectric constant. The method used to examine each of these values based on the dielectric constant with mathematical calculations assisted by Microsoft Excel to produce the graph. The voltages used on this methode are 20, 40, 60, and 100. The analysis using quantitative analysis that utilizes data in the form of numbers presented through graphs. It has been studied based on the physical formulation of the value of an electric charge against the dielectric constant of glass, air, mica, paper and polystyrene. It was found that the results of mathematical calculations show that glass has a greater amount of charge compared to other materials. When assembled in series and paralel, it is found that the amount of charge on the capacitor connected in paralel is much greater than in series, the energy stored in the capacitor connected in paralel also has a greater value than the capacitor connected in series. Keywords: capasitor; dielectric constant; voltage.

Telah dilakukan penelitian analisis kadar air madu menggunakan kombinasi metode kapasitansi dan indeks bias. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan konstanta dielektrik dan indeks bias terhadap kadar air dalam madu berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3545-2004. Pada penelitian dilakukan 5 variasi penambahan air (0, 2,5 ml, 5 ml, 7,5 ml dan 10 ml) untuk setiap sampel madu Sumbawa, madu Trigona dan madu kemasan. Hasil interpretasi data menunjukkan bahwa semakin besar nilai konstanta dielektrik madu mengindikasikan semakin rendah kadar air dalam madu dan semakin rendah nilai indeks bias madu menunjukkan kadar air dalam madu semakin besar. Selain itu juga, kadar air dalam madu kemasan dan madu Sumbawa berada dalam rentang kadar air yang disyaratkan SNI (< 22%) berdasarkan nilai indeks bias sementara untuk madu Trigona tidak berada dalam rentang tersebut.

The dissertation deals with the time-domain dielectric relaxation spectroscopy of carboxymethylcellulose. The main attention was paid to the experimental part of research, mainly to the design and subsequent development of an experimental setup for the measurement of discharge currents and for their processing and analysis. The subject of the measurement is carboxymethylcellulose (CMC), which is a simple polysaccharide used in wide range of applications, among else also in biomedical engineering. The study of CMC properties has required the development of a new experimental set-up of original design, which includes the equilibration (short-circuiting) of a sample before the measurement, charging and discharging at defined time intervals, switching between these two modes, recording of measurement, adjustments and processing of measured signals up to Fourier transformation into the frequency domain and, finally, calculation of complex permittivity of the sample. The frequency dependence of complex permittivity or its imaginary part, obtained by Fourier transformation of discharge current in time domain, is then referred to as the dielectric spectrum. In view of the fact that current measurements were done at very low levels of measured signal (below 10-12 A) the whole measurement was no easy matter. The framework of the work also necessitated studies and subsequent resolution of problems associated with shielding, grounding, presence of noise and sensitivity to various ambient influences. The research work focused on a reliable and trustworthy measurement of very low discharge currents and, subsequently, mathematical processing of noise present in them, i.e., operations with the original, experimentally established signal in time domain, leading in principle to a digital filtration of measured dielectric data. A further pursued objective is the explanation of dielectric parameters of tested carboxymethylcellulose sample in the widest possible frequency spectrum. The integral part of the research was the selection and application of the method for the transformation of the adjusted signal to the frequency domain. The experimental works, including data processing, were carried out in the Department of Physics, Brno FEEC BUT. Measurements were done with Keithley 617 Electrometer, HP4284A Frequency Analyzer and Janis CCS-400-204 cryogenic system. The results were completed with results obtained at the V Department of Experimental Physics, Centre for Electronic Correlations and Magnetism, University of Augsburg, Germany.

This diploma thesis is studing the possibilities of influencing the optoelectric properties of printed light emitting panels, which work on the principle of electroluminescence excited by alternating electric field. The aim of this worrk is to monitor the influence od dielectric properties of electroluminescent phosphor binder on the targeted electroluminescence. In the theoretical part of this thesis, there are described principles of electroluminescence, suitable materials methods of characterization and preparation of panels using printing techniques. Experiment part contains electrical characterization of selected binders to determine their dielectric constants. Subsequently, printing pastes were formulated in different weight ratios of binder electroluminescent phosphor and model light-emitting panels were prepared. Optoelectric characterization was used to determine the change in irradiance. It was found that the dielectric properties of the binder significantly affect the resulting irradinace. It has same irradiance for a smaller amount od phosphor than with the binder with a low dielectric constant. The finding of this work can be used to improve the luminosity at the electroluminescent panels.

Many electronic products of today utilize some form of touch technology. Looking at everything from smartphone screens to ticket vending machines, it is obvious that the number of applications is big and the demand is huge. Touch technologies generally require no force to use, which reduces mechanical wear-and-tear and thus increases their lifespan. In this thesis, a touch system was constructed to control RGB LEDs. The sensor surface was made from a white, semi-clear plastic, through which the LEDs’ light should be visible. Since the plastic both needed to transmit visible light and act as a touch surface, a problem arose: how do you construct a transparent touch sensor that can control RGB LEDs in a reliable way? Firstly, this thesis describes and discusses many of the different available touch technologies and their strengths and weaknesses. From this information, a specific sensor technology was chosen, from which a prototype of the transparent touch sensor was built. The sensor prototype was a capacitive sensor, made from a thin metallic mesh, placed on the back of the plastic surface. Using an embedded system, based on a differential capacitance touch IC and a microcontroller, the capacitance of the sensor was measured and converted into signals which controlled the LEDs. In order to ensure the sensor’s reliability, the environmental factors which affected the sensor had to be determined and handled. To do this, measurements were performed on the sensor to see how its capacitance changed with environmental changes. It was concluded that moisture, temperature and frequency had negligible effect on the sensor’s dielectric properties. However, it was discovered that proximity to ground greatly affected the sensor and that the sensor was significantly dependent on its enclosure and grounding.
Många av de elektronikprodukter som produceras idag använder någon form av touchteknik. Då den används i allt från skärmar på smartphones till biljettautomater är det tydligt att användningsområdena är många och att efterfrågan är stor. Touchtekniker kräver i regel ingen kraft för att användas, vilket minskar mekaniskt slitage och därför ökar dess livslängd. I detta arbete skulle en touchstyrning till en uppsättning RGB-lysdioder byggas. Problemet var att sensorytan skulle vara en vit, halvgenomskinlig plast, genom vilken lysdioderna skulle lysa. Eftersom plasten både skulle släppa igenom ljus och agera touchyta uppstod problemet: hur konstruerar man en genomskinlig touchsensor som kan styra RGBlysdioder på ett pålitligt sätt? Denna rapport inleds med att beskriva och diskutera många av de touchtekniker som finns idag samt vilka föroch nackdelar de har. Utifrån denna information valdes en specifik sensorteknik, varifrån en prototyp på den genomskinliga touchsensorn byggdes. Sensorprototypen var en kapacitiv sensor uppbyggd av ett tunt metallnät placerat bakom plastpanelen. Med ett inbyggt system, bestående av en integrerad touchkrets för differentiell kapacitansmätning och en mikrokontroller, mättes sensorns kapacitans och en styrning till lysdioderna implementerades. För att säkerställa sensorns pålitlighet var det viktigt att analysera vilka miljöfaktorer som påverkade sensorn och hur de kunde hanteras. Mätningar utfördes därför på sensorn för att se hur dess kapacitans förändrades med avseende på dessa. Det kunde konstateras att fukt, temperatur och frekvens hade försumbar påverkan på sensorns dielektrum. Däremot kunde det visas att närhet till jordplan påverkade sensorn avsevärt och att sensorns tillförlitlighet berodde signifikant på dess inkapsling och jordning.

In the thesis CuPc thin films were investigated by (in situ) SE and RAS, which are employed to determine the out-of-plane and in-plane optical anisotropy and molecular orientation, respectively. CuPc is a promising candidate of organic semiconductors used in organic field effect transistors, organic light emitting diodes and organic solar cells. Vicinal Si(111) substrates are interesting due to the in-plane anisotropy caused by the steps and terraces on the surface. The strength of in-plane anisotropy of vicinal Si(111) is dependent on the offcut angle. The influence of offcut angle on out-of-plane and in-plane molecular orientation in CuPc thin films is explored. The in situ investigation of CuPc films suggests that structural changes occur during film growth. In addition, two different surface modification layers were utilized to examine the effect on CuPc molecular orientation: OTS monolayer with upright standing molecules and PTCDA layers with flat lying molecules. Metal-organic interface plays an important role in organic electronic devices. In-CuPc is chosen to be an example system investigated employing in situ SE and RAS. When In was thermally evaporated onto CuPc film, In atoms firstly diffuse into the CuPc film underneath and then aggregate to form clusters on top. Hafnium dioxide (HfO2) is currently a hot topic to replace the conventionally used SiO2 as gate dielectrics in order to minimize leakage current when further scaling down microelectronic devices. Since HfO2 films are often crystalline, in order to obtain amorphous films which are beneficial to minimize leakage current, aluminum oxide (Al2O3) (k value: 9) which stays amorphous at much higher temperatures are combined to overcome this difficulty. Two series of ultra-thin samples were deposited by atomic layer deposition: mixed layers HfxAl1-xOz and bilayers HfO2 on Al2O3. Optical constants and bandgap are determined using SE in the energy range of 0.7-10 eV. It is found that the (effective) optical bandgap of both mixed layer and bilayer structures can be tuned by the film composition. Aging effect of high-k films was observed after storage of samples in air for two months, which is attributed to further oxidation of the dielectric films caused by the oxygen diffusion from ambient air to high-k films
In dieser Arbeit werden dünne Schichten aus Kupferphthalozyanin (CuPc) mittels spektroskopischer (in-situ) Ellipsometrie (SE) und (in-situ) Reflektions-Anisotropie-Spektroskopie (RAS) untersucht, um die optische Anisotropie in einer Ebene parallel und senkrecht zur Schichtoberfläche und die molekulare Orientierung zu bestimmen. CuPc ist ein aussichtsreicher Kandidat als organischer Halbleiter in organischen Feldeffekt-Transistoren, organischen Leuchtdioden und organischen Solarzellen. Vizinale Si(111)-Substrate sind wegen der Anisotropie in der Substratebene interessant, die durch die Treppen und Terrassen auf der Oberfläche verursacht wird. Die Stärke der Anisotropie der vizinalen Si(111)-Oberfläche ist vom Schnittwinkel (Offcut) abhängig. Es wird der Einfluss des Offcut-Winkels auf die molekulare Orientierung in dünnen CuPc-Schichten parallel und senkrecht zur Substratoberfläche untersucht. Die in-situ Untersuchungen von CuPc-Schichten weisen darauf hin, dass strukturelle Veränderungen beim Wachstum auftreten. Darüber hinaus wurden zwei unterschiedliche Oberflächenmodifizierungsschichten, um deren Wirkung auf die molekulare Orientierung von CuPc zu untersuchen, verwendet: eine OTS-Monoschicht mit aufrecht stehenden Molekülen und PTCDA-Schichten mit flach liegenden Molekülen. Metall-organische Grenzflächen spielen eine wichtige Rolle in organischen elektronischen Bauelementen. In-CuPc wird als Beispiel für ein Metall-organisches System durch in-situ SE und RAS untersucht. Wenn In thermisch auf eine CuPc-Schicht aufgedampft wird, diffundieren In-Atome zunächst in die darunterliegende CuPc-Schicht und bilden dann Cluster auf der Schicht. Hafniumdioxid (HfO2) ist ein heißer Kandidat für das Ersetzen des herkömmlich als Gate-Dielektrikum verwendeten SiO2 mit dem Ziel, die Leckströme bei der weiteren Verkleinerung mikroelektronischer Bauelemente zu minimieren. Um amorphe Schichten, die vorteilhaft zur Minimierung der Leckströme sind, zu erhalten, werden die HfO2-Schichten, die oft kristallin sind, mit Aluminiumoxid (Al2O3) (k-Wert: 9) kombiniert, das bei wesentlich höheren Temperaturen amorph bleibt. Zwei Serien von ultra-dünnen Proben wurden durch Atomlagenabscheidung hergestellt: Mischschichten HfxAl1-xOz und Doppelschichten HfO2 auf Al2O3. Die optischen Konstanten und Bandlücken wurden mittels SE im Energiebereich von 0,7 bis 10 eV bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass die (effektive) Bandlücke der Misch- und Doppelschichten durch die Komposition abgestimmt werden kann. Nach Lagerung der High-k-Schichten für zwei Monate an Luft konnte ein Alterungseffekt beobachtet werden. Dieser wird auf die weitere Oxidation der dielektrischen Schichten, die durch Sauerstoffdiffusion aus der Umgebungsluft in die High-k-Schichten ermöglicht wird, zurückgeführt

In the thesis CuPc thin films were investigated by (in situ) SE and RAS, which are employed to determine the out-of-plane and in-plane optical anisotropy and molecular orientation, respectively. CuPc is a promising candidate of organic semiconductors used in organic field effect transistors, organic light emitting diodes and organic solar cells. Vicinal Si(111) substrates are interesting due to the in-plane anisotropy caused by the steps and terraces on the surface. The strength of in-plane anisotropy of vicinal Si(111) is dependent on the offcut angle. The influence of offcut angle on out-of-plane and in-plane molecular orientation in CuPc thin films is explored. The in situ investigation of CuPc films suggests that structural changes occur during film growth. In addition, two different surface modification layers were utilized to examine the effect on CuPc molecular orientation: OTS monolayer with upright standing molecules and PTCDA layers with flat lying molecules. Metal-organic interface plays an important role in organic electronic devices. In-CuPc is chosen to be an example system investigated employing in situ SE and RAS. When In was thermally evaporated onto CuPc film, In atoms firstly diffuse into the CuPc film underneath and then aggregate to form clusters on top. Hafnium dioxide (HfO2) is currently a hot topic to replace the conventionally used SiO2 as gate dielectrics in order to minimize leakage current when further scaling down microelectronic devices. Since HfO2 films are often crystalline, in order to obtain amorphous films which are beneficial to minimize leakage current, aluminum oxide (Al2O3) (k value: 9) which stays amorphous at much higher temperatures are combined to overcome this difficulty. Two series of ultra-thin samples were deposited by atomic layer deposition: mixed layers HfxAl1-xOz and bilayers HfO2 on Al2O3. Optical constants and bandgap are determined using SE in the energy range of 0.7-10 eV. It is found that the (effective) optical bandgap of both mixed layer and bilayer structures can be tuned by the film composition. Aging effect of high-k films was observed after storage of samples in air for two months, which is attributed to further oxidation of the dielectric films caused by the oxygen diffusion from ambient air to high-k films.
In dieser Arbeit werden dünne Schichten aus Kupferphthalozyanin (CuPc) mittels spektroskopischer (in-situ) Ellipsometrie (SE) und (in-situ) Reflektions-Anisotropie-Spektroskopie (RAS) untersucht, um die optische Anisotropie in einer Ebene parallel und senkrecht zur Schichtoberfläche und die molekulare Orientierung zu bestimmen. CuPc ist ein aussichtsreicher Kandidat als organischer Halbleiter in organischen Feldeffekt-Transistoren, organischen Leuchtdioden und organischen Solarzellen. Vizinale Si(111)-Substrate sind wegen der Anisotropie in der Substratebene interessant, die durch die Treppen und Terrassen auf der Oberfläche verursacht wird. Die Stärke der Anisotropie der vizinalen Si(111)-Oberfläche ist vom Schnittwinkel (Offcut) abhängig. Es wird der Einfluss des Offcut-Winkels auf die molekulare Orientierung in dünnen CuPc-Schichten parallel und senkrecht zur Substratoberfläche untersucht. Die in-situ Untersuchungen von CuPc-Schichten weisen darauf hin, dass strukturelle Veränderungen beim Wachstum auftreten. Darüber hinaus wurden zwei unterschiedliche Oberflächenmodifizierungsschichten, um deren Wirkung auf die molekulare Orientierung von CuPc zu untersuchen, verwendet: eine OTS-Monoschicht mit aufrecht stehenden Molekülen und PTCDA-Schichten mit flach liegenden Molekülen. Metall-organische Grenzflächen spielen eine wichtige Rolle in organischen elektronischen Bauelementen. In-CuPc wird als Beispiel für ein Metall-organisches System durch in-situ SE und RAS untersucht. Wenn In thermisch auf eine CuPc-Schicht aufgedampft wird, diffundieren In-Atome zunächst in die darunterliegende CuPc-Schicht und bilden dann Cluster auf der Schicht. Hafniumdioxid (HfO2) ist ein heißer Kandidat für das Ersetzen des herkömmlich als Gate-Dielektrikum verwendeten SiO2 mit dem Ziel, die Leckströme bei der weiteren Verkleinerung mikroelektronischer Bauelemente zu minimieren. Um amorphe Schichten, die vorteilhaft zur Minimierung der Leckströme sind, zu erhalten, werden die HfO2-Schichten, die oft kristallin sind, mit Aluminiumoxid (Al2O3) (k-Wert: 9) kombiniert, das bei wesentlich höheren Temperaturen amorph bleibt. Zwei Serien von ultra-dünnen Proben wurden durch Atomlagenabscheidung hergestellt: Mischschichten HfxAl1-xOz und Doppelschichten HfO2 auf Al2O3. Die optischen Konstanten und Bandlücken wurden mittels SE im Energiebereich von 0,7 bis 10 eV bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass die (effektive) Bandlücke der Misch- und Doppelschichten durch die Komposition abgestimmt werden kann. Nach Lagerung der High-k-Schichten für zwei Monate an Luft konnte ein Alterungseffekt beobachtet werden. Dieser wird auf die weitere Oxidation der dielektrischen Schichten, die durch Sauerstoffdiffusion aus der Umgebungsluft in die High-k-Schichten ermöglicht wird, zurückgeführt.