STUDI PENGARUH VARIASI KONSENTRASI DOPING BESI (Fe3+) TERHADAP SIFAT TERMOELEKTRIK LAPISAN SENG OKSIDA (ZnO)

AULIYA RAHMAWATI, . (2026) STUDI PENGARUH VARIASI KONSENTRASI DOPING BESI (Fe3+) TERHADAP SIFAT TERMOELEKTRIK LAPISAN SENG OKSIDA (ZnO). Sarjana thesis, UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA.

	Text COVER NEW.pdf Download (854kB)
	Text BAB1. PENDAHULUAN.pdf Download (273kB)
	Text BAB2. TINJAUAN PUSTAKA.pdf Restricted to Registered users only Download (658kB) | Request a copy
	Text BAB3. METODOLOGI.pdf Restricted to Registered users only Download (496kB) | Request a copy
	Text BAB4. HASIL PEMBAHASAN.pdf Restricted to Registered users only Download (539kB) | Request a copy
	Text BAB5. KESIMPULAN.pdf Restricted to Registered users only Download (250kB) | Request a copy
	Text DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (256kB)
	Text LAMPIRAN.pdf Restricted to Registered users only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

AULIYA RAHMAWATI. Studi Pengaruh Variasi Konsentrasi Doping Besi (Fe3+) Terhadap Sifat Termoelektrik Lapisan Seng Oksida (ZnO). Skripsi, Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta. Juli 2026. Pengembangan material termoelektrik yang efisien sangat penting untuk mengubah panas buangan menjadi energi listrik yang bermanfaat melalui efek seebeck. Seng oksida (ZnO), sebuah semikonduktor oksida yang stabil dan ramah lingkungan, memiliki kelemahan berupa konduktivitas listrik yang rendah dan konduktivitas termal yang tinggi, sehingga membatasi kinerja termoelektriknya. Dalam penelitian ini, film tipis ZnO terdoping Fe yang di sintesis melalui metode spray coating diatas substrat silikon tipe-n untuk mengevaluasi pengaruh Fe terhadap sifat termoelektrik dan sifat strukturalnya. Analisis XRD mengkonfirmasi bahwa semua sampel tetap mempertahankan fase hexagonal wurtzite dari ZnO. Pada saat yang sama, doping Fe menyebabkan penurunan ukuran kristal, pelebaran puncak, dan regangan kisi. FESEM menunjukkan bahwa doping Fe dalam jumlah sedang (10%) menghasilkan butiran berskala nano yang seragam, sedangkan kandungan Fe yang lebih tinggi (15%) menghasilkan morfologi yang terlihat jelas membentuk nanoplate yang di konfirmasi dengan hasil FESEM (Cross section) menunjukkan bahwa pada ZnO murni membentuk bulk sedangkan yang terdoping Fe membentuk nanoplate. Hasil pengukuran termoelektrik mengungkapkan bahwa doping Fe meningkatkan konduksi listrik seiring bertambahnya kandungan Fe karena adanya modifikasi struktur elektronik dan pengurangan hambatan terkait perangkap muatan (trap-related barriers). Kombinasi peningkatan struktural dan elektronik ini membuktikan bahwa doping Fe secara efektif meningkatkan kinerja termoelektrik berbasis oksida, khusunya pada suhu rendah. Kata Kunci: ZnO terdoping Fe, Film Tipis, spray coating, koefisien seebeck, termoelektrik. ****AULIYA RAHMAWATI. A Study of the Effect of Variations in Iron (Fe³⁺) Doping Concentration on the Thermoelectric Properties of Zinc Oxide (ZnO) Layers. Thesis, Physics Program, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Jakarta State University. July 2026. The development of efficient thermoelectric materials is crucial for converting waste heat into useful electrical energy through the Seebeck effect. Zinc oxide (ZnO), a stable and environmentally friendly oxide semiconductor, has the drawbacks of low electrical conductivity and high thermal conductivity, which limit its thermoelectric performance. In this study, Fe-doped ZnO thin films were synthesized via the spray coating method on n-type silicon substrates to evaluate the effect of Fe on their thermoelectric and structural properties. XRD analysis confirmed that all samples retained the hexagonal wurtzite phase of ZnO. At the same time, Fe doping resulted in a decrease in crystal size, peak broadening, and lattice strain. FESEM revealed that moderate Fe doping (10%) produced uniform nanoscale grains, whereas higher Fe content (15%) resulted in a distinct morphology forming nanoplates, as confirmed by FESEM (cross-section) results showing that pure ZnO formed a bulk structure, while Fe-doped ZnO formed nanoplates. Thermoelectric measurement results reveal that Fe doping enhances electrical conductivity as the Fe content increases, due to modifications in the electronic structure and a reduction in charge-trap-related barriers. This combination of structural and electronic improvements demonstrates that Fe doping effectively enhances the thermoelectric performance of oxide-based materials, particularly at low temperatures. Keywords: Fe-doped ZnO, thin films, spray coating, thermoelectric properties, Seebeck coefficient.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Additional Information:	1). Prof. Dr. Iwan sugihartono, M. Si 2). Prof. Dr. Rike Yudianti, M.Sc
Subjects:	Sains > Fisika
Divisions:	FMIPA > S1 Fisika
Depositing User:	Auliya Rahmawati .
Date Deposited:	13 Aug 2026 07:36
Last Modified:	13 Aug 2026 07:36
URI:	http://repository.unj.ac.id/id/eprint/70393

Actions (login required)

View Item