1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Penentuan parameter pemendapan filem nipis a-CNx sebagai bahan aktif pengesan kelembapan
Authors:	Noorain Purhanudin (P80143)
Supervisor:	Rozidawati Awang, Dr.
Keywords:	Hygrometers Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	30-Sep-2019
Description:	Bahan jenis logam oksida, seramik dan polimer telah digunapakai secara meluas sebagai bahan pengesanan kelembapan. Tetapi, sebahagiannya menggunakan bahan sumber beracun serta kaedah penyediaan yang rumit dan pencerapannya terhad untuk keadaan bersuhu tinggi (≥300 oC). Oleh itu, kajian ini tertumpu kepada fabrikasi filem nipis berasaskan karbon sebagai pengesan kelembapan dengan kaedah sintesis menggunakan sistem pemendapan wap kimia secara peningkatan plasma (PECVD) yang mesra alam dan kos rendah. Kajian ini terbahagi kepada empat peringkat.Peringkat pertama melibatkan penentuan keupayaan sistem PECVD binaan sendiri. Hasil pengujian tersebut menunjukkan sistem ini mampu berfungsi serta berkebolehan menghasilkan filem dengan baik. Peringkat kedua melibatkan pemendapan tiga set filem nipis amorfus karbon nitrida (a-CNx) iaitu perbezaan kadar aliran nitrogen, N2 (30-70 sccm) (set I), tekanan pemendapan (0.6-1.4 mbar) (set II) dan tempoh pemendapan (15-75 minit) (set III). Sampel a-CNx dimendapkan menggunakan teknik PECVD pada frekuensi radio 13.56 MHz daripada campuran gas asetilena (C2H2) dan nitrogen (N2). Dalam peringkat ketiga, perubahan morfologi dan mikrostruktur, unsur, kekasaran permukaan (RRMS), ikatan kimia, sifat struktur dan tenaga ikatan filem nipis a-CNx masing-masing dikaji menggunakan FESEM-EDX, AFM, spektroskopi FTIR, spektroskopi Raman serta XPS. Kesemua sampel a-CNx daripada set I menunjukkan morfologi permukaan berstruktur padat seperti kubis bunga (cauliflower). Peningkatan kadar aliran N2 menyebabkan saiz gumpalan zarah menjadi kecil. Kadar pemendapan filem nipis a-CNx tertinggi (64.7 ± 0.8 nm/min) dicapai pada kadar aliran N2 50 sccm. Peratusan atom (at %) unsur N meningkat sebaliknya unsur C menurun seiring dengan peningkatan kadar aliran N2 menandakan kandungan sp2 yang semakin meningkat. Nilai RRMS semakin berkurangan apabila kadar aliran N2 ditingkatkan. Pembentukan ikatan C=N dan C≡N regangan adalah maksimum pada N2 50 sccm. Nisbah ID/IG menurun dan saiz kluster sp2 meningkat apabila kadar aliran N2 bertambah. Data XPS mengesahkan kehadiran unsur C, N dan O dalam filem nipis a-CNx. Untuk set II, filem nipis a-CNx menunjukkan struktur butiran padat di setiap permukaan sampel dengan ketebalan filem semakin meningkat apabila tekanan pemendapan ditingkatkan sehingga 1.4 mbar. Nilai RRMS adalah minimum (5.219 ± 0.261 nm) pada 1.0 mbar dan meningkat secara mendadak (25.370 ± 1.269 nm) pada tekanan pemendapan lebih tinggi. Keamatan ikatan C=N dan C≡N adalah tertinggi pada 1.0 mbar. Selain itu, kedudukan puncak G teranjak kepada nombor gelombang lebih besar serta menunjukkan nisbah ID/IG maksimum pada 1.0 mbar. Spektrum XPS juga menentukan kewujudan puncak C, N dan O dalam filem nipis a-CNx. Manakala, sifat-sifat sampel a-CNx untuk set III telah dikaji dan dibincangkan selanjutnya. Untuk peringkat keempat, filem nipis a-CNx yang dihasilkan diuji dan menunjukkan tindak balas yang cepat serta kestabilan yang baik terhadap perubahan kelembapan relatif (RH). Kepekaan (S %) tertinggi filem nipis a-CNx sebagai pengesan kelembapan adalah sampel yang disediakan pada parameter pemendapan dengan kadar aliran N2 50 sccm, tekanan kebuk pemendapan 1.0 mbar dan tempoh pemendapan 45 minit dengan kepekaan sebanyak 85.45%. Perubahan parameter pemendapan tertentu menggunakan teknik PECVD telah mempengaruhi sifat-sifat filem nipis a-CNx.Keadaan pemendapan optimum dipilih berdasarkan kepekaan tertinggi sampel dalam ujian pengesanan kelembapan. Hubung kait sifat-sifat tersebut menyumbang kepada kepekaan filem nipis a-CNx yang diuji sebagai bahan aktif pengesan kelembapan jenis rintangan.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah,Ph.D.
Pages:	230
Call Number:	QC916.N636 2019 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.