2019 Fiscal Year Final Research Report
Fabrication and shape contol of oxide semisonductor photoelectrodes for artificial photosynthesis by chemical bath deposition
Project/Area Number |
17K04989
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Research Field |
Nanomaterials chemistry
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Research Institution | Ehime University |
Principal Investigator |
Terasako Tomoaki 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (70294783)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 酸化亜鉛 / 酸化銅 / CBD法 / ナノ構造 / シード層 / UV光検出器 |
Outline of Final Research Achievements |
The possibility of morphology-controlled growth of CuO and Cu2O films, and ZnO nanorods (NRs) by chemical bath deposition (CBD) based technique was examined for applying to semiconductor photoelectrodes for artificial photosynthesis. Both the average width of the ZnO NRs and the average length of the CuO nano-needles were determined by the grain size of the seed layer. Moreover, both the orientations of the ZnO NRs and the Cu2O film were governed by that of the seed layer. Optical and electrical characterizations of the PEDOT:PSS/ZnO NRs organic-inorganic hybrid Schottky junction UV detectors revealed that the adsorption and desorption processes of oxygen molecular ions on the surface of the NRs strongly contribute to the photo-generation and annihilation of electrons and holes in the NRs.
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Free Research Field |
半導体工学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
CBD法CuOおよびCu2O薄膜、ZnO NRsの表面形態や配向性制御において溶媒の純度が重要な因子であることはもちろんのこと、シード層の選択が非常に重要であることが明らかになった。これはシード層の表面形態制御による半導体光電極の表面形態制御の可能性を示している。またZnO NRs表面での酸素分子イオンの脱着反応とキャリアの光生成と消滅が強く関係していることは、光電変換効率の改善にNRs成長後の熱処理や異種半導体材料の量子ドット堆積による表面修飾が有効であることを示している。本研究の成果は、高分子のような耐熱性の乏しい基板材料上への半導体光電極の形成に有益な情報を提供するものと期待している。
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