Tuning the Charge Transfer Dynamics of the Nanostructured GaN Photoelectrodes for Efficient Photoelectrochemical Detection in the Ultraviolet Band

材料科学 纳米线 半导体 光电子学 光电探测器 光电化学 光电流 紫外线 电极 分解水 纳米技术 光催化 电化学 化学 生物化学 物理化学 催化作用
作者
Shi Fang,Danhao Wang,Xiaoning Wang,Xin Liu,Yang Kang,Huabin Yu,Haochen Zhang,Wei Hu,Jr‐Hau He,Haiding Sun,Shibing Long
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (29) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/adfm.202103007
摘要

Abstract The intriguing surface sensitivity of the single‐crystalline semiconductor nanowires offers tremendous opportunity in tuning the physical properties of nanophotonic and nanoelectronic devices for versatile applications. Particularly, in the pursuit of emerging photoelectrochemical (PEC)‐type devices, significant efforts have been devoted to understanding the charge transfer dynamics between the nanowires and the electrolyte. Here, a PEC‐type ultraviolet photodetector consisting of GaN p ‐ n junction nanowires as photoelectrodes is constructed. It is found that two competing charge transport processes at the nanowires’ surface as well as in the p ‐ n junction co‐determine the photoresponsive behavior of the device. Furthermore, the surface platinum (Pt) decoration has successfully tuned the charge transfer dynamics by enhancing the charge transport efficiency at the surface, resulting in a twenty‐fold increase of the photocurrent compared to the pristine GaN nanowires. Theoretical calculations reveal that the newly formed electronic states at the Pt/GaN interface account for the improved charge transfer at the surface, and the optimal hydrogen adsorption energy contributes to the boosted PEC reaction rate. The synergy of these two effects uncover the underlying mechanism of the high photoresponse of the constructed Pt/GaN‐nanowires‐based PEC photodetectors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZR完成签到 ,获得积分10
刚刚
殷子安发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
1秒前
小恐龙发布了新的文献求助10
1秒前
nana发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
諵十一发布了新的文献求助10
2秒前
lx应助bless采纳,获得10
3秒前
anyuezou关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
leon完成签到,获得积分10
4秒前
杜冷丁发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
干净冰夏发布了新的文献求助10
4秒前
jeers完成签到,获得积分10
4秒前
足下慵才完成签到,获得积分10
4秒前
儒雅的念烟完成签到 ,获得积分10
4秒前
化工兔完成签到,获得积分10
4秒前
畔畔应助机灵柚子采纳,获得30
4秒前
4秒前
lighthouse发布了新的文献求助10
5秒前
吃饭加汤发布了新的文献求助10
5秒前
sunshine完成签到,获得积分10
5秒前
英勇皮卡丘完成签到,获得积分10
5秒前
皮三问发布了新的文献求助10
5秒前
zoey发布了新的文献求助10
5秒前
花椰菜菜发布了新的文献求助10
5秒前
超级的续完成签到,获得积分10
6秒前
Zephyr完成签到 ,获得积分10
6秒前
内向初瑶完成签到,获得积分10
6秒前
fan完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助是鹤采纳,获得50
7秒前
乐乐应助加菲猫采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
淡然幻波发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
Handbook on Planning and Climate Change Adaptation 400
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6809462
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8525832
关于积分的说明 18149277
捐赠科研通 6134393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3029221
邀请新用户注册赠送积分活动 2005796
关于科研通互助平台的介绍 2003493