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.

行业的独立性（INXGA1-XN）是该国幕后的省级力量。美国和越南国家的独立性是该国发展的主要因素。美国和越南国家的独立性是该国发展的主要因素。美国和越南国家的独立性是该国发展的主要因素。动词Ein-和Auskopplung von Lichtquanten，Erhöhte吸收Bei Gleicher Schichtdicke，HöhereHoreHereyfreiheitsgrade bei der epitiSaxie auf gitterfehlangepassten substraten（Z.B. si）Sowie Geringere Geringere defektdichtectdicttdecr。 Da Sich der Wellenbereich der吸收AuchüberEinengroßenteil des Solaren spektrums ersstreckt，Sind Auch auch anwendungen Zur Zur Zur solaren Energieerzeugung denkbar。 Ein Ansatz besteht in der Verwendung von Ingan bei der Photolektrochemischen Erzeugung von Wasserstoff。 HierbeiKönnenDie Die vorteile der Gruppe III-Nitride Wie Z.B. gute legierbarkeit und hohe chemischestositätausgenutzt werden.im vorgeschlagenen projekt soljekt soljekt sollzunächstdas das verfahren der h2-erzeugung a planaren ingan ingan ingan ingan ingan-schichichten studiert stutiiert stutiiert werden。平行Dazu Werden Prozesse Zur Epityaxie Von Ingan-Nanodrähtenauf si-si-Substraten Entwickelt。 Als Verfahren Kommt Das Spontane，Selbst Organisierte BZW。 KatalytischunterstützteWachstumZum Einsatz。 Neben Den Grundlegenden Studien Zum Ablauf der Nukleation von Ganbzw. Ingan-Nanodrähtenauf si sol die abscheidung auf einenfürdie anwendunggünstigenin-gehalt von ca. 15-35％Optimiert Werden。 Abschließ在gan-nanodrähte系统Zur Solaren Waserstofferzeugung中占了Tauglichkeit。

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