PENGARUH ARUS LASER DIODA TERHADAP KARAKTERISTIK GRAPHENE OXIDE (GO) HASIL FABRIKASI MENGGUNAKAN TEKNIK LASER-INDUCED GRAPHENE OXIDE (LIGO)

THE EFFECT OF LASER DIODE CURRENT ON THE CHARACTERISTICS OF GRAPHENE OXIDE (GO) FABRICATED USING LASER-INDUCED GRAPHENE OXIDE (LIGO) TECHNIQUE

Fabrikasi Graphene Oxide (GO) pada lembaran polyimide (PI) dengan menggunakan teknik Laser-Induced Graphene Oxide (LIGO) dilakukan dengan menggunakan proses laser dioda 450nm. Pengaruh arus laser terhadap PI dianalisis dengan menggunakan spektrum Raman, UV-Vis, dan morfologi FE-SEM pada material GO hasil fabrikasi.  Selain itu, analisis wetting properties dan nilai sheet resistansi dilakukan guna menentukan aplikasi yang sesuai. Metode fabrikasi GO dilakukan dengan menembakkan laser dioda 450nm secara langsung pada PI sehingga terbentuk pola sesuai dengan masking yang telah diprogram sebelumnya. Arus laser yang digunakan adalah 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; dan 1,0 A dengan daya laser yang dihasilkan secara berturut-turut sebesar 0,28; 0,37; 0,48; 0,58; 0,68; 0,78; dan 0,86 W. Daya laser 0,58 W merupakan daya optimal dalam proses fabrikasi. Spektrum Raman menunjukkan intensitas puncak yang menurun seiring meningkatnya daya laser dioda saat proses fabrikasi. Spektrum Raman juga menunjukkan bahwa material yang terbentuk adalah GO atau LIGO dengan nilai I_2D/I_G adalah 0,1 dan I_D/I_G sebesar 1,0. Hasil karakterisasi UV-Vis menunjukkan bahwa daya laser dioda berbanding terbalik dengan tingkat transmitansi cahaya dan berbanding lurus dengan tingkat absorbansi cahaya LIGO hasil fabrikasi. LIGO yang difabrikasi dengan daya laser rendah memiliki sifat hidrofilik. Sebaliknya, LIGO yang difabrikasi dengan daya laser tinggi memiliki sifat hidrofobik. Sheet resistansi yang dimiliki oleh LIGO hasil fabrikasi pada penelitian ini adalah sebesar 10⁴ Ω/sq.

Kata Kunci: laser dioda, polyimide, LIGO, grafen oksida

Fabrication of Graphene Oxide (GO) on polyimide (PI) sheets using the Laser-Induced Graphene Oxide (LIGO) technique was carried out using a 450nm laser diode process. The effect of laser current on PI was analyzed using Raman spectra, UV-Vis, and FE-SEM morphology on the fabricated GO material. In addition, wetting properties and sheet resistance values were analyzed to determine suitable applications. The GO fabrication method involved firing a 450nm laser diode directly at the PI to form a pattern according to the pre-programmed masking. The laser currents used were 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, and 1.0 A, with resulting laser powers of 0.28, 0.37, 0.48, 0.58, 0.68, 0.78, and 0.86 W, respectively. A laser power of 0.58 W was found to be optimal in the fabrication process. The Raman spectrum shows that the peak intensity decreases as the laser diode power increases during the fabrication process. The Raman spectrum also indicates that the material formed is GO or LIGO, with I_2D/I_G values of 0.1 and I_D/I_G values of 1.0. UV-Vis characterization results show that the laser diode power is inversely proportional to the light transmittance level and directly proportional to the light absorbance level of the fabricated LIGO. LIGO fabricated with low laser power has hydrophilic properties, whereas LIGO fabricated with high laser power exhibits hydrophobic properties. The sheet resistance of the fabricated LIGO in this study is 10⁴ Ω/sq.

Keywords:  laser diode, polyimide, LIGO, graphene oxide