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J-GLOBAL ID：202002277710080035   整理番号：20A0019555

優れた光電気化学的水分解のためのZnOナノワイヤ上の高品質GaON膜の低温エピタキシャル成長【JST・京大機械翻訳】

Low-temperature epitaxial growth of high-quality GaON films on ZnO nanowires for superior photoelectrochemical water splitting

著者 (10件)： Ma Hong-Ping (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Yang Jia-He (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Tao Jia-Jia (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Yuan Kai-Ping (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Cheng Pei-Hong (School of Physical Science and Technology, Shanghai Tech University, Shanghai, 201210, China) ,  Huang Wei (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Wang Jia-Cheng (State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200050, China) ,  Guo Qi-Xin (Department of Electrical and Electronic Engineering, Synchrotron Light Application Center, Saga University, Saga, 840-8502, Japan) ,  Lu Hong-Liang (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China) ,  Zhang David Wei (State Key Laboratory of ASIC and System, Shanghai Institute of Intelligent Electronics & Systems, School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai, 200433, China)
資料名： Nano Energy  (Nano Energy)
巻： 66  ページ： Null  発行年： 2019年 
JST資料番号： W3116A  ISSN： 2211-2855  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ガリウム酸窒化物(GaON)は光電気化学(PEC)水分解のための効率的なヘテロ構造を構築するための重要な要素として適切な新しい材料である。しかしながら,GaON膜の制御された成長における大きな困難さは,それらの応用を制限する。本研究では,プラズマ増強原子層蒸着(ALD)による一段階共蒸着プロセスにより,高度に均一なGaON膜を堆積するための新しい方法を開発した。重要なことに,この材料は,異なるシェル厚(5~60nm)を有するZnO-GaONコア-シェルNWを構築するために,200°CでのみZnOナノワイヤ(NW)上で高品質のエピタキシャル成長挙動を示した。正確に制御されたALD技術から利益を得て,厚さ依存性PEC性能とその機構を深く研究した。最適シェル厚さ(~40nm)を持つZnO-GaON NWは最大の電場増強と光トラッピング能力を示し,その結果,1.23V対可逆水素電極で0.24(元のZnO)から2.25mA/cm2への光電流を大幅に改善した。一方,この構造はUV領域において~90%の超高入射光子から電流への変換効率を示した。比較研究により,GaNおよびGa_2O_3に対するGaONの超高キャリア密度(~10~21cm-3)および適切なバンドギャップを評価し,ZnO-GaONコア-シェルNWに対してより高い光電流を明らかにした。これらの有望な結果は,より高いPEC性能が,窒素および酸素濃度の最適化および更なる研究における狭いバンドギャップ材料との組み合わせによって期待されることを示した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 光トラッピング ,  *低温 ,  コアシェル構造 ,  キャリア密度 ,  窒素 ,  *酸化亜鉛 ,  最適化 ,  *エピタクシー ,  光電流 ,  プラズマ ,  電場 ,  窒化ガリウム ,  *光電気化学 ,  電流 ,  バンドギャップ

著者キーワード (5件)： 窒化ガリウム ,  プラズマ増強原子層堆積 ,  厚み依存光電気化学性能 ,  エピタキシャル成長 ,  電場強度

分類 (2件)： 二次電池  (YB04030K) ,  炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (6件)： 光電気化学 ,  水分解 ,  ZnOナノワイヤ ,  高品質 ,  低温 ,  エピタキシャル成長