图为金属-绝缘体-半导体MIS 光阳极。a 传统光生载流子传输方法,隧穿MIS 光电极中的薄电绝缘层。b 局部金属传导路径的电绝缘层,可以使用很厚的绝缘体,在 MIS 光电极中提供高稳定性。
图为Ni电沉积的表征。
Ni/90 nm SiO2/n-Si 光阳极的表征。a 在 1 M KOH 溶液中获得的 LSV 曲线,采用短切 AM1.5G 照明,用于制造过程中包含(蓝色)和不包含(红色)Al 尖峰的 Ni/90 nm SiO2/n-Si 光阳极。b 加标 Ni/90 nm SiO2/n-Si 光阳极的 LSV 曲线,其中 Ni 在 -0.5、-1.0 和 -2.0 V 施加偏压下电沉积 80 分钟。
Al与SiO2或Si的薄膜反应,导致 Al“尖峰”局部渗透到衬底材料下部,其导致具有Al接触金属化的硅pn结结构中的电短路。Al尖峰也可以通过绝缘层SiO2发生,并已被利用来通过Si上的氧化物钝化层形成欧姆接触。在以Al作为金属层的MIS光电极结构中,Al/SiO2/Si结构在300℃以上的退火,会导致Al穿透SiO2并导致,在MIS结构中形成局部金属尖峰。典型的尖峰密度为108-109 cm-2,能够非常有效地收集光生载流子。周围的氧化物区域保持电绝缘并保留其保护功能。通过SiO2形成局部铝尖峰之后,Al 被蚀刻并通过电沉积被Ni取代,Ni作为OER 催化剂。在电沉积过程中,Ni覆盖暴露的Si表面,导致分散的Ni在SiO2表面的相应位置生长。
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-24229-y
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24229-y
原文链接:http://www.cailiaoniu.com/224779.html
本文节选自”材料牛“。