الکتروسنتز لایه نازک نیم­رسانا از طریق خوردگی/آندایزینگ فلز در محیط قلیایی: ساخت اتصال شاتکی مس/مس اکسید

الکتروسنتز آسان فیلم نیم­رسانای نانوساختار بر روی بستر فلز با استفاده از مواد ارزان و دوستدار محیط زیست جزو موضوعات جالب، کاربردی و مهم صنعتی در حوزه بهره­برداری از انرژی­های تجدیدپذیر و تبدیل کربن دی­اکسید به سوخت است. در پروژه حاضر با انجام آندایزینگ مس در محیط قلیایی غلیظ، فیلم نیم­رسانای مس اکسید بر روی بستر فلز (اتصال شاتکی) تهیه شد و توانایی الکترود ساخته شده (اتصال فلز/نیم­رسانا) در تولید فوتوجریان کاتدی بروش فوتوالکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی­های الگوی پراش پرتو ایکس و مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان گسیل نشان داد فیلم الکتروترسیب شده، مس اکسید با ساختار متخلخل و متشکل از ذرات نانومتری است. فیلم رفتار نیم­رسانای نوع p داشته و تحت تابش فوتون از آن می­توان برای انجام فرایندهای فوتوکاهشی استفاده نمود. سهولت الکتروسنتز (عدم نیاز به اعمال شرایط ترسیب تحت خلاء و عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژنی) از ویژگی منحصر بفرد روش حاضر است که از آن می­توان در مقیاس وسیع برای ساخت فوتوالکترودهای اتصال شاتکی، فیلم نیم­رسانا بر روی بستر فلز استفاده نمود

semiconducting thin-film electrosynthesis via metal corrosion/anodizing in alkaline media: fabrication of a copper/copper oxide schottky junction

facile electrosynthesis of a nanostructured semiconducting thin-film upon a metal substrate by using low-cost eco-friendly materials is among interesting applied as well as industrially important matters in the field of renewable energies utilization and carbon dioxide conversion to fuel. herein, a semiconducting copper oxide film was prepared on a copper substrate by its anodizing in a concentrated alkaline solution. the ability of the fabricated electrode (metal/semiconductor, called schottky junction) was examined through a photoelectrochemical approach. x-ray diffraction pattern and field emission scanning electron microscopic investigations revealed that the electrodeposited film is a copper oxide with porous structure, consisting of nanometric particles. the film has a p-type semiconducting nature and under illuminated condition, it can be employed for photo-reductive processes. ease of electrosynthesis (no need to apply deposition conditions in vacuo and subsequent heat treatment in oxygen atmosphere) is the unique feature of the present method, which can be used on large-scale fabrication of schottky junction [metal/semiconductor] photoelectrodes.