Electronic Theses and Dissertation

Zinc oxide (zno) merupakan material semikonduktor yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk sensor, elektronik, dan optik. salah satu metode sintesis yang dapat digunakan untuk menghasilkan zno dengan ukuran partikel yang kecil dan kristalinitas yang baik adalah metode ball milling. penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi waktu milling terhadap ukuran partikel dan kristalinitas zno yang dihasilkan melalui metode sonikasi-hidrotermal. proses milling dilakukan dengan variasi waktu 6 jam, 8 jam, dan 10 jam. karakterisasi dilakukan menggunakan x-ray diffraction (xrd) untuk menentukan ukuran kristal, kristalinitas, dan konstanta kisi. scanning electron microscope - energy dispersive x-ray spectroscopy (sem - eds) untuk mengamati morfologi, ukuran dan distribusi partikel dan senyawa yang terkandung dalam sampel, serta uv-vis spectrophotometer untuk mengetahui band gap energy. hasil karakterisasi xrd menunjukkan bahwa zno sudah terbentuk tanpa ada impuritas dan hal ini sesuai dengan hasil karakterisasi sem-eds. ukuran kristal zno semakin kecil seiring dengan meningkatnya waktu milling, dengan nilai terkecil sebesar 14,92 nm pada milling selama 10 jam. kristalinitas zno meningkat hingga 92,53% setelah milling selama 10 jam. analisis konstanta kisi menunjukkan bahwa proses milling tidak mempengaruhi nilai parameter kisi a dan c, dengan nilai a berkisar antara 3,242–3,248 Å dan c berkisar antara 5,199–5,206 Å. nilai ini menunjukkan bahwa struktur kristal zno berbentuk hexagonal wurtzite. hasil mikrograf sem juga menunjukkan bahwa partikel zno berbentuk hexagonal, tetapi mengalami aglomerasi pada durasi milling yang lebih panjang, sehingga distribusi ukuran partikel menjadi tidak merata. ukuran partikel sebesar 16,86 nm diperoleh pada sampel tanpa milling. analisis spektrofotometri uv-vis menunjukkan bahwa variasi waktu milling tidak menyebabkan perubahan signifikan pada nilai energi celah pita (band gap energy), yaitu berkisar pada 3,03 ev. kata kunci: zno, milling, ukuran partikel, kristalinitas, sonikasi-hidrotermal, konstanta kisi, struktur kristal.

Zinc Oxide (ZnO) is a semiconductor material that is widely used in various applications, including sensors, electronics, and optics. One of the synthesis methods that can be used to produce ZnO with small particle sizes and good crystallinity is the ball milling method. This study aims to analyze the effect of milling time variation on particle size, and crystallinity of ZnO produced via sonication-hydrothermal method. The milling process was carried out with time variations of 6 hours, 8 hours, and 10 hours. Characterization was performed using X-Ray Diffraction (XRD) to determine crystal size, crystallinity, and lattice constants; Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS) to observe morphology, particle size and distribution, and the compounds contained in the sample; and a UV-Vis spectrophotometer to determine the band gap energy. XRD characterization results show that the ZnO formed without impurities, consistent with SEM-EDS characterization results. The ZnO crystal size decreased as milling time increased, with the smallest value of 14.92 nm after 10 hours of milling. The crystallinity of ZnO increased to 92.53% after 10 hours of milling. Lattice constant analysis showed that the milling process did not affect the lattice parameter values a and c, with a ranging between 3.242–3.248 Å and c between 5.199–5.206 Å. These values indicate that the ZnO crystal structure is hexagonal wurtzite. SEM micrographs also showed that ZnO particles had a hexagonal shape but experienced agglomeration at longer milling durations, resulting in uneven particle size distribution. A particle size of 16.86 nm was obtained in the sample without milling. UV-Vis spectrophotometry analysis showed that variations in milling time did not significantly change the band gap energy values, which remained around 3.03 eV. Keywords: ZnO, milling, particle size, crystallinity, sonication-hydrothermal, lattice constant, crystal structure.