Chemical control of charge transfer and recombination at semiconductor photoelectrode surfaces

Inorganic Chemistry

Volumn 44, Issue 20, 2005, Pages 6900-6911

  Lewis, Nathan S ^a  

^a California Institute of Technology   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 26944441222     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic051118p     Document Type: Review

References (81)

1. Tan, M. X.; Laibinis, P. E.; Nguyen, S. T.; Kesselman, J. M.; Stanton, C. E.; Lewis, N. S. Progress in Inorganic Chemistry; John Wiley & Sons Inc.: New York, 1994; Vol. 41, pp 21-144.
2. Gerischer, H. Pure Appl. Chem. 1980, 52, 2649-2667.
3. Nozik, A. J.; Memming, R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13061-13078.
4. Turner, J. A. Science 2004, 305, 972-974.
5. World Energy Assessment: Energy and the Challenge of Sustainability, United Nations Development Programme (UNDP), 2001.
6. Fahrenbruch, A. L.; Bube, R. H. Fundamentals of Solar Cells: Photovoltaic Solar Energy Conversion; Academic Press: New York, 1983.
7. Lewis, N. S. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 176.
8. Lewis, N. S. J. Electrochem. Soc. 1984, 131, 2496-2503.
9. Lewis, N. S. Annu. Rev. Phys. Chem. 1991, 42, 543-580.
10. Memming, R. In Topics in Current Chemistry; Stickham, E., Ed.; Springer-Verlag, 1978; Vol. 143, p 79.
11. Fajardo, A. M.; Lewis, N. S. Science 1996, 274, 969-972.
12. Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4843-4850.
13. Fajardo, A. M.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 11136-11151.
14. Pomykal, K. E.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2476-2484.
15. Finklea, H. O. Semiconductor Electrodes; Elsevier: New York, 1988.
16. Hamann, T.; Gstrein, F.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7815-7824.
17. Hamann, T.; Gstrein, F.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, in press.
18. Royea, W. J.; Fajardo, A. M.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 11152-11159.
19. Morrison, S. R. Electrochemistry at Semiconductor and Oxidized Metal Electrodes; Plenum: New York, 1980.
20. Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1050-1055.
21. Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1990, 94, 4152-4155.
22. Kuciauskas, D.; Freund, M. S.; Gray, H. B.; Winkler, J. R.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 392-403.
23. Hush, N. S. Trans. Faraday Soc. 1961, 57, 557-580.
24. Marcus, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1964, 15, 155-196.
25. McCleskey, T. M.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Inorg. Chim. Acta 1994, 225, 319-322.
26. Closs, G. L.; Calcaterra, L. T.; Green, N. J.; Penfield, K. W.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3673-3683.
27. Fok, E.; Shih, M.; Meldrum, A.; Veinot, J. G. C. Chem. Commun. 2004, 4, 386-387.
28. Gerischer, H. In Physical Chemistry: An Advanced Treatise; Eyring, H., Henderson, D., Yost, W., Eds.; Academic: New York, 1970; Vol. 9A, pp 463-542.
29. Hamann, T.; Gstrein, F.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. Chem. Phys. 2005, in press.
30. Gratzel, M. J. Photochem. Photobiol., C 2003, 4, 145-153.
31. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789-1791.
32. Sze, S. M. The Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed.; Wiley: New York, 1981.
33. Higashi, G. S.; Chabal, Y. J.; Trucks, G. W.; Raghavachari, K. Appl. Phys. Lett. 1990, 56, 656-658.
34. Yablonovitch, E.; Allara, D. L.; Chang, C. C.; Gmitter, T.; Bright, T. B. Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 249-252.
35. Royea, W. J.; Juang, A.; Lewis, N. S. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 1988-1990.
36. Gstrein, F.; Michalak, D. J.; Royea, W. J.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2950-2961.
37. Chidsey, C. E. D.; Loiacono, D. N. Langmuir 1990, 6, 682-691.
38. Sieval, A. B.; van den Hout, B.; Zuilhof, H.; Sudholter, E. J. R. Langmuir 2001, 17, 2172-2181.
39. Ewen, B.; Strobl, G. R.; Richter, D. Faraday Discuss. 1980, 69, 19-31.
40. Fidélis, A.; Ozanam, F.; Chazalviel, J. N. Surf. Sci. 2000, 444, L7-L10.
41. Hunger, R.; Fritsche, R.; Jaeckel, B.; Jaegermann, W.; Webb, L. J.; Lewis, N. S. Phys. Rev. B 2005, 72, 045317-7.
42. Juang, A.; Scherman, O. A.; Grubbs, R. H.; Lewis, N. S. Langmuir 2001, 17, 1321-1323.
43. Webb, L. J.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5404-5412.
44. Webb, L. J.; Nemanick, E. J.; Biteen, J. S.; Knapp, D. W.; Michalak, D. J.; Traub, M. C.; Chan, A. S. Y.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3930-3937.
45. Webb, L. J.; Michalak, D. J.; Chabal, Y. J.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2005, submitted for publication.
46. Yu, H. B.; Webb, L. J.; Ries, R. S.; Solares, S. D.; Goddard, W. A.; Heath, J. R.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 671-674.
47. Bansal, A.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1067.
48. Bansal, A.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4058.
49. Bansal, A.; Li, X. L.; Lauermann, I.; Lewis, N. S.; Yi, S. I.; Weinberg, W. H. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7225-7226.
50. Allongue, P.; de Villeneuve, C. H.; Pinson, J. Electrochim. Acta 2000, 45, 3241-3248.
51. Allongue, P.; de Villeneuve, C. H.; Pinson, J.; Ozanam, F.; Chazalviel, J. N.; Wallart, X. Electrochim. Acta 1998, 43, 2791-2798.
52. Bent, S. F. Surf. Sci. 2002, 500, 879-903.
53. Boukherroub, R.; Morin, S.; Bensebaa, F.; Wayner, D. D. M. Langmuir 1999, 15, 3831-3835.
54. Boukherroub, R.; Wayner, D. D. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11513-11515.
55. Boukherroub, R.; Wayner, D. D. M.; Lockwood, D. J.; Canham, L. T. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, H91-H97.
56. Boukherroub, R.; Wayner, D. D. M.; Sproule, G. I.; Lockwood, D. J.; Canham, L. T. Nano Lett. 2001, 1, 713-717.
57. Boukherroub, R.; Wojtyk, J. T. C.; Wayner, D. D. M.; Lockwood, D. J. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, H59-H63.
58. Buriak, J. M.; Allen, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1339-1340.
59. Buriak, J. M.; Stewart, M. P.; Geders, T. W.; Allen, M. J.; Choi, H. C.; Smith, J.; Raftery, D.; Canham, L. T. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11491-11502.
60. Cicero, R. L.; Chidsey, C. E. D.; Lopinski, G. P.; Wayner, D. D. M.; Wolkow, R. A. Langmuir 2002, 18, 305-307.
61. Cicero, R. L.; Linford, M. R.; Chidsey, C. E. D. Langmuir 2000, 16, 5688-5695.
62. Dubois, T.; Ozanam, F.; Chazalviel, J.-N. Proc. - Electrochem. Soc. 1997, 97, 296-310.
63. Effenberger, F.; Gotz, G.; Bidlingmaier, B.; Wezstein, M. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2462-2464.
64. Gros-Jean, M.; Herino, R.; Chazalviel, J. N.; Ozanam, F.; Lincot, D. Mater. Sci. Eng. B 2000, 69, 77-80.
65. He, J.; Patitsas, S. N.; Preston, K. F.; Wolkow, R. A.; Wayner, D. D. M. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 508-514.
66. de Villeneuve, C. H.; Pinson, J.; Bernard, M. C.; Allongue, P. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2415-2420.
67. Linford, M. R.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12631-12632.
68. Linford, M. R.; Fenter, P.; Eisenberger, P. M.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3145-3155.
69. Mitchell, S. A.; Boukherroub, R.; Anderson, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7668-7676.
70. Okubo, T.; Tsuchiya, H.; Sadakata, M.; Yasuda, T.; Tanaka, K. Appl. Surf. Sci. 2001, 171, 252-256.
71. Saghatelian, A.; Buriak, J. M.; Lin, V. S. Y.; Ghadiri, M. R. Tetrahedron 2001, 57, 5131-5136.
72. Schmeltzer, J. M.; Porter, L. A.; Stewart, M. P.; Buriak, J. M. Langmuir 2002, 18, 2971-2974.
73. Sieval, A. B.; Demirel, A. L.; Nissink, J. W. M.; Linford, M. R.; van der Maas, J. H.; de Jeu, W. H.; Zuilhof, H.; Sudholter, E. J. R. Langmuir 1998, 14, 1759-1768.
74. Sung, M. M.; Kluth, G. J.; Yauw, O. W.; Maboudian, R. Langmuir 1997, 13, 6164-6168.
75. Terry, J.; Linford, M. R.; Wigren, C.; Cao, R. Y.; Pianetta, P.; Chidsey, C. E. D. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 1056-1058.
76. Terry, J.; Linford, M. R.; Wigren, C.; Cao, R. Y.; Pianetta, P.; Chidsey, C. E. D. J. Appl. Phys. 1999, 85, 213-221.
77. Terry, J.; Mo, R.; Wigren, C.; Cao, R. Y.; Mount, G.; Pianetta, P.; Linford, M. R.; Chidsey, C. E. D. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 1997, 133, 94-101.
78. Yu, H. Z.; Boukherroub, R.; Morin, S.; Wayner, D. D. M. Electrochem. Commun. 2000, 2, 562-566.
79. Zazzera, L. A.; Evans, J. F.; Deruelle, M.; Tirrell, M.; Kessel, C. R.; McKeown, P. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 2184-2189.
80. Linford, M. R.; Chidsey, C. E. D. Langmuir 2002, 18, 6217-6221.
81. Rosenbluth, M. L.; Lieber, C. M.; Lewis, N. S. Appl. Phys. Lett. 1984, 45, 423-425.