Karakterisasi Arus dan Tegangan Detektor Gas Hidrogen dari Bahan Semikonduktor Heterokontak TiO2/ZnO(Mg)

Abstract

Telah dilakukan karakterisasi detektor gas hidrogen berupa pelet heterokontak. Pelet terdiri dari lapisan pertama TiO₂ dan lapisan kedua ZnO didoping dengan 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% mol Mg. Pembuatan detektor diawali dengan pencampuran bahan, penggerusan bahan selama 4 jam, kalsinasi pada suhu 500 °C selama 4 jam, penggerusan ulang selama 1 jam, kompaksi menjadi pelet, dan sintering pada suhu 800 °C selama 4 jam menggunakan metode reaksi dalam keadaaan padat. Detektor gas diuji pada suhu ruang dengan karakterisasi I-V, penentuan nilai sensitivitas, selektivitas, konduktivitas, waktu respon, dan karakterisasi XRD. Pengukuran karakteristik I-V menunjukkan bahwa sampel TiO₂/ZnO didoping 4% mol Mg memiliki sensitivitas tertinggi yaitu 6,33 dengan tegangan 21 volt pada suhu ruang. Nilai selektivitas tertinggi terdapat pada sampel TiO₂/ZnO didoping 2% mol Mg yaitu 1,54 dengan teganan 30 volt. Konduktivitas tertinggi terdapat pada sampel TiO₂/ZnO didoping 6% mol Mg sebesar 18,54/Ωm pada lingkungan hidrogen. Waktu respon sampel TiO₂/ZnO didoping 4% mol Mg pada tegangan 21 volt adalah 42 s. Hasil XRD menunjukkan bahwa sampel ZnO yang didoping Mg memiliki ukuran kristal yang lebih kecil dibandingkan dengan sampel ZnO tanpa doping.