PENGEMBANGAN SEMIKONDUKTOR TIPE-P UNTUK MODUL TERMOELEKTRIK BERBASIS MATERIAL ZnO

Abstract

Penelitian ini menyajikan pembuatan material semikonduktor zinc oxide (ZnO) yang didoping copper (Cu) dengan tujuan mendapatkan material semikonduktor ZnxCu1-xO tipe-p untuk modul termoelektrik. Material awal untuk semikonduktor ini adalah zinc nitrate tetrahydrate dan copper nitrate trihydrate yang digabungkan melalui proses percampuran serbuk dalam larutan, yang kemudian dikeringkan, dikalsinasi dan dikompaksi menjadi bentuk pellet. Selanjutnya, material tersebut dipanaskan melalui proses sintering dengan temperatur 1100oC – 1500oC. Hasil pengujian karakteristik material semikonduktor untuk termoelektrik menunjukkan material yang disintering pada temperatur 1300oC dan pengujian pada temperatur operasional 450oC memiliki nilai konduktivitas listrik, konduktivitas termal, dan koefisien seebeck yang terbesar masing-masingnya adalah 3514 S/m, 3,14 W/mK, dan 987 μV/K. Nilai tersebut dipengaruhi oleh ukuran dan keteraturan susunan dari butiran yang terjadi. Besarnya nilai figure of merit yang dihasilkan adalah 0,78. Temperatur sintering dan temperatur operasional mempengaruhi besarnya nilai karakteristik dari material semikonduktor ZnxCu1-xO untuk modul termoelektrik. Kata Kunci: Material Semikonduktor Tipe-p, Termoelektrik Material Oksida, ZnO doping C