Pustaka Ilmiah Universitas Padjadjaran

Abstrak

Pengaruh Orientasi dari Rantai Polimer Terkonjugasi pada Morfologi Permukaan dan Koefisien Waveguide Loss Pandu Gelombang Planar

Piranti-piranti fotonik dengan menggunakan bahan polimer terkonjugasi umumnya berbentuk pandu gelombang planar. Dalam piranti-piranti fotonik cahaya merambat dalam pandu gelombang, sehingga pelemahan cahaya merupakan faktor penting dalam disain pandu gelombang planar yang baik. Pelemahan cahaya dalam pandu gelombang planar ditunjukkan oleh waveguide propagation loss coefficient (?gw), yang nilainya harus lebih kecil dari 1 dB/cm untuk aplikasi pandu gelombang planar yang baik. Dalam penelitian ini, telah diukur nilai ?gw dari pandu gelombang planar yang dibuat dari material polimer terkonjugasi MEH-PPV dengan menggunakan teknik prisma kopler. Film tipis dibuat dengan teknik spin coating dari larutan dengan pelarut yang berbeda yaitu toluen, kloroform dan tetrahidrofuran (THF) dengan konsentrasi larutan masing-masing 0,3 % berat. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa nilai ?gw bergantung pada jenis pelarut. Nilai ?gw untuk pandu gelombang yang dibuat dari larutan toluen dan kloroform lebih kecil dari 1 dB/cm, sehingga cocok untuk aplikasi pandu gelombang planar. Sedangkan nilai ?gw dari pandu gelombang yang dibuat dari pelarut THF lebih besar dari 20 dB/cm, sehingga tidak cocok untuk aplikasi piranti fotonik yang berbasis pandu gelombang planar. Hasil pengukuran SEM menunjukkan bahwa nilai ?gw berkaitan erat dengan orientasi rantai polimer dan morfologi permukaan film tipis MEH-PPV.

Photonic devices of conjugated polymers are commonly in the form of planar waveguide. In photonic devices, light will propagate within planar waveguide; therefore, attenuation of light is a crucial factor for designing a good planar waveguide. The attenuation of light propagation within planar waveguide is shown by waveguide propagation loss coefficient (?gw), where its value must be less than 1 dB/cm for good planar waveguide applications. In this research, the value of ?gw of planar waveguide of conjugated polymer MEH-PPV is measured by use of prism coupler technique. Thin films were fabricated by using spincoating technique from solution of three different solvents, i.e. toluene, chloroform and tetrahydofurane (THF) with concentration of 0.3 % by weight. The measurement results show that the value of ?gw depends on the type of solvent. The values of ?gw form toluene and chloroform solvents are less than 1 dB/cm, therefore, they are suitable for planar waveguide applications. On the other hand, the ?gw of planar waveguide prepared from THF solution is larger than 20 dB/cm, therefore, it is not suitable for planar waveguide based photonic devices. The results of SEM show that the ?gw is strongly related with the orientation of polymer chains and surface morphology of thin films of MEH-PPV.