Abscheidung und Untersuchung von InGaN-Nanodrähten auf Si-Substraten für die solare Wasserstofferzeugung

用于太阳能制氢的 Si 衬底上 InGaN 纳米线的沉积和研究

• 批准号: 208580072
• 负责人: Dr. Holger Kalisch
• 金额: --
• 依托单位: Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Verbindungshalbleiter (CST)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/208580072?language=en
• 关键词: Abscheidung; und; Untersuchung; von; InGaN

Der Halbleiter Indiumgalliumnitrid (InxGa1-xN) ist aufgrund seiner direkten und über den In-Gehalt einstellbaren Bandlücke für eine Vielzahl von Anwendungen der Optoelektronik interessant. Dem Aufbau von Nanostrukturen wird dabei besonderes Potenzial eingeräumt, da hiermit positive Effekte genutzt werden können. Zu diesen zählen ein vergrößertes Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, verbesserte Ein- und Auskopplung von Lichtquanten, erhöhte Absorption bei gleicher Schichtdicke, höhere Freiheitsgrade bei der Epitaxie auf gitterfehlangepassten Substraten (z.B. Si) sowie geringere Defektdichten im Kristall. Da sich der Wellenbereich der Absorption auch über einen großen Teil des solaren Spektrums erstreckt, sind auch Anwendungen zur solaren Energieerzeugung denkbar. Ein Ansatz besteht in der Verwendung von InGaN bei der photoelektrochemischen Erzeugung von Wasserstoff. Hierbei können die Vorteile der Gruppe III-Nitride wie z.B. gute Legierbarkeit und hohe chemische Stabilität ausgenutzt werden.Im vorgeschlagenen Projekt soll zunächst das Verfahren der H2-Erzeugung an planaren InGaN-Schichten studiert werden. Parallel dazu werden Prozesse zur Epitaxie von InGaN-Nanodrähten auf Si-Substraten entwickelt. Als Verfahren kommt das spontane, selbst organisierte bzw. katalytisch unterstützte Wachstum zum Einsatz. Neben den grundlegenden Studien zum Ablauf der Nukleation von GaN- bzw. InGaN-Nanodrähten auf Si soll die Abscheidung auf einen für die Anwendung günstigen In-Gehalt von ca. 15-35% optimiert werden. Abschließend erfolgt eine Überprüfung der Tauglichkeit der InGaN-Nanodrähte als aktive Elemente in einem elektrochemischen System zur solaren Wasserstofferzeugung.

铟镓氮(InxGa1-xN) - 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 1- 2 - 2 - 1- 2 - 2 - 2 - 1- 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 1- 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2 - 2纳米结构的研究与应用：电位（potential） eingeräumt，正向效应（positive Effekte genutzt werden） können。Zu diesen zählen ein vergrößertes Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, verbesserte ein - und Auskopplung von Lichtquanten, erhöhte Absorption bei gleicher Schichtdicke, höhere Freiheitsgrade bei der epitaxxie auf gitterfehlangepassten substrate (z.B. Si) sowie geringere Defektdichten im Kristall。Da sich der Wellenbereich der Absorption and ber einen großen Teil des solaren spectra erstret, sich ich Anwendungen zur solaren Energieerzeugung denkbar。in Ansatz bestez in der Verwendung von InGaN beder photochemischen Erzeugung von Wasserstoff。浙江大学können die Vorteile der grouppe iii -氮化物和z.B. gute Legierbarkeit和hochemische Stabilität ausgenutzt werden。imorgeschlagenen项目销售zunächst as Verfahren der h2 - erzeeugung和planaren InGaN-Schichten studiert werden。平行于全硅衬底材料的研究与应用。所有Verfahren kommt都是自发的，最具组织性的。催化作用；催化作用；催化作用；核动力学的研究进展[j]。InGaN-Nanodrähten auf Si soll die Abscheidung auf einen fr die Anwendung g<e:1> nstigen In-Gehalt von ca. 15-35% optimiert werden。Abschließend erfolgt eine Überprüfung der Tauglichkeit der InGaN-Nanodrähte als active element in einem electrochemischen System zur solaren wasserstoffzeugung。

项目成果

The controlled growth of GaN microrods on Si(111) substrates by MOCVD

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2014.10.047
• 发表时间: 2015-03
• 期刊: Journal of Crystal Growth
• 影响因子: 1.8
• 作者: B. Foltynski;N. Garro;M. Vallo;M. Finken;C. Giesen;H. Kalisch;A. Vescan;A. Cantarero;M. Heuken

Investigations of the electrochemical stability of InGaN photoanodes in different electrolytes

• DOI: 10.1002/pssb.201451576
• 发表时间: 2015-05
• 期刊: physica status solidi (b)
• 作者: M. Finken;A. Wille;B. Reuters;M. Heuken;H. Kalisch;A. Vescan

Growth properties and electrochemical characterization of InGaN photoanodes with different In concentrations

• DOI: 10.1002/pssc.201300414
• 发表时间: 2014-02
• 期刊: Physica Status Solidi (c)
• 作者: M. Finken;A. Wille;Benjamin Reuters-;B. Holländer;M. Heuken;H. Kalisch;A. Vescan