Investigasi Sifat Termoelektrik pada Material ZnO Wurtzite: Pendekatan Berbasis Density Functional Theory
Vivi Fitriyani 1, a) , Iwan Sugihartono 1, b), Teguh Budi Prayitno 1, c)

1) Program Studi Fisika, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta Timur 13220, Indonesia

Abstract

Investigasi sifat Termoelektrik telah dilakukan melalui simulasi komputasi pada material ZnO berstruktur wurtzite. Kegiatan simulasi diawali dengan optimasi geometri untuk mendapatkan material dengan kondisi yang stabil melalui perhitungan berbasis Density Functional Theory (DFT) dengan fungsional energi pertukaran elektron Generalized Gradient Approximation (GGA). Berdasarkan hasil optimasi geometri diperoleh nilai parameter kisi a = b = 3.286 amstrong dan c = 5.301 amstrong. Analisis nilai termoelektrik dilakukan menggunakan metode semi-klasik Boltzmann. Dalam simulasi, untuk memperoleh nilai koefisien Seebeck, konduktivitas listrik, dan konduktivitas termal elektron suhu yang digunakan adalah 300 K. Selanjutnnya, parameter - parameter tersebut digunakan untuk menghitung efesiensi Termoelektrik berdasarkan figure of merit (standar efisiensi termoelektrik). Hasil perhitungan diperoleh nilai figure of merit adalah 0.66. Nilai tersebut menunjukkan bahwa sifat termoelektrik material ZnO berstruktur wurtzite mendekati optimal (~1).

Keywords: ZnO, wurtzite, Density Functional Theory, Termoelektrik, figure of merit

Topic: Material Physics