Defect-engineered GaN:Mg nanowire arrays for overall water splitting under violet light

Applied Physics Letters

Volumn 106, Issue 11, 2015, Pages

  Kibria, M G ^a   Chowdhury, F A ^a   Zhao, S ^a   Trudeau, M L ^b   Guo, H ^a   Mi, Z ^a  

^a MCGILL UNIVERSITY   (Canada)

^b HYDRO QUÉBEC   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEFECTS; DOPING (ADDITIVES); NANOWIRES;

ABSORBED PHOTONS; CO CATALYSTS; GAN NANOWIRES; GAP-EXCITATIONS; NANOWIRE ARRAYS; NEUTRAL WATER; SOLAR ABSORPTION; WATER SPLITTING;

GALLIUM NITRIDE;

EID: 84925071049     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4915609     Document Type: Article

References (39)

1. Y. Tachibana, L. Vayssieres, and J. R. Durrant, Nat. Photonics 6, 511 (2012). 10.1038/nphoton.2012.175
2. A. Kudo and Y. Miseki, Chem. Soc. Rev. 38, 253 (2009). 10.1039/B800489G
3. R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, and Y. Taga, Science 293, 269 (2001). 10.1126/science.1061051
4. K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, T. Takata, N. Saito, Y. Inoue, and K. Domen, Nature 440, 295 (2006). 10.1038/440295a
5. H. Tong, S. Ouyang, Y. Bi, N. Umezawa, M. Oshikiri, and J. Ye, Adv. Mater. 24, 229 (2012). 10.1002/adma.201102752
6. K. Maeda, J. Photochem. Photobiol., C 12, 237 (2011). 10.1016/j.jphotochemrev.2011.07.001
7. K. Maeda, K. Teramura, N. Saito, Y. Inoue, and K. Domen, Bull. Chem. Soc. Jpn. 80, 1004 (2007). 10.1246/bcsj.80.1004
8. D. Wang, A. Pierre, M. G. Kibria, K. Cui, X. Han, K. H. Bevan, H. Guo, S. Paradis, A.-R. Hakima, and Z. Mi, Nano Lett. 11, 2353 (2011). 10.1021/nl2006802
9. M. G. Kibria, S. Zhao, F. A. Chowdhury, Q. Wang, H. P. T. Nguyen, M. L. Trudeau, H. Guo, and Z. Mi, Nat. Commun. 5, 3825 (2014). 10.1038/ncomms4825
10. M. G. Kibria, H. P. T. Nguyen, K. Cui, S. Zhao, D. Liu, H. Guo, M. L. Trudeau, S. Paradis, A.-R. Hakima, and Z. Mi, ACS Nano 7, 7886 (2013). 10.1021/nn4028823
11. X. Chen, C. Li, M. Graetzel, R. Kostecki, and S. S. Mao, Chem. Soc. Rev. 41, 7909 (2012). 10.1039/c2cs35230c
12. S. Fernández-Garrido, V. M. Kaganer, K. K. Sabelfeld, T. Gotschke, J. Grandal, E. Calleja, L. Geelhaar, and O. Brandt, Nano Lett. 13, 3274 (2013). 10.1021/nl401483e
13. J. E. Northrup and J. Neugebauer, Phys. Rev. B 53, R10477 (1996). 10.1103/PhysRevB.53.R10477
14. F. Furtmayr, M. Vielemeyer, M. Stutzmann, J. Arbiol, S. Estrade, F. Peiro, J. R. Morante, and M. Eickhoff, J. Appl. Phys. 104, 034309 (2008). 10.1063/1.2953087
15. Y. Park, J. Na, R. Taylor, C. Park, K. Lee, and T. Kang, Nanotechnology 17, 913 (2006). 10.1088/0957-4484/17/3/049
16. F. Furtmayr, M. Vielemeyer, M. Stutzmann, A. Laufer, B. K. Meyer, and M. Eickhoff, J. Appl. Phys. 104, 074309 (2008) 10.1063/1.2980341.
17. Y. Koide, D. E. Walker, B. D. White, L. J. Brillson, M. Murakami, S. Kamiyama, H. Amano, and I. Akasaki, J. Appl. Phys. 92, 3657 (2002). 10.1063/1.1505988
18. D. J. Dewsnip, J. W. Orton, D. E. Lacklison, L. Flannery, A. V. Andrianov, I. Harrison, S. E. Hooper, T. S. Cheng, C. T. Foxon, S. N. Novikov et al., Semicond. Sci. Technol. 13, 927 (1998). 10.1088/0268-1242/13/8/018
19. B. Z. Qu, Q. S. Zhu, X. H. Sun, S. K. Wan, Z. G. Wang, H. Nagai, Y. Kawaguchi, K. Hiramatsu, and N. Sawaki, J. Vac. Sci. Technol., A 21, 838 (2003). 10.1116/1.1575214
20. C. G. Van de Walle and J. Neugebauer, J. Appl. Phys. 95, 3851 (2004). 10.1063/1.1682673
21. R. Kirste, M. P. Hoffmann, J. Tweedie, Z. Bryan, G. Callsen, T. Kure, C. Nenstiel, M. R. Wagner, R. Collazo, A. Hoffmann et al., J. Appl. Phys. 113, 103504 (2013). 10.1063/1.4794094
22. H. Harima, T. Inoue, S. Nakashima, M. Ishida, and M. Taneya, Appl. Phys. Lett. 75, 1383 (1999). 10.1063/1.124701
23. A. Kaschner, H. Siegle, G. Kaczmarczyk, M. Straßburg, A. Hoffmann, C. Thomsen, U. Birkle, S. Einfeldt, and D. Hommel, Appl. Phys. Lett. 74, 3281 (1999). 10.1063/1.123320
24. Q. Wang, X. Liu, M. G. Kibria, S. Zhao, H. P. T. Nguyen, K. H. Li, Z. Mi, T. Gonzalez, and M. P. Andrews, Nanoscale 6, 9970 (2014). 10.1039/C4NR01608D
25. U. Kaufmann, M. Kunzer, M. Maier, H. Obloh, A. Ramakrishnan, B. Santic, and P. Schlotter, Appl. Phys. Lett. 72, 1326 (1998). 10.1063/1.120983
26. J. Wu, J. Appl. Phys. 106, 011101 (2009). 10.1063/1.3155798
27. X. Wang, K. Maeda, A. Thomas, K. Takanabe, G. Xin, J. M. Carlsson, K. Domen, and M. Antonietti, Nat. Mater. 8, 76 (2009). 10.1038/nmat2317
28. T. Iwanaga, T. Suzuki, S. Yagi, and T. Motooka, J. Appl. Phys. 98, 104303 (2005). 10.1063/1.2133900
29. C. G. Van de Walle and J. Neugebauer, Nature 423, 626 (2003). 10.1038/nature01665
30. K. Maeda, N. Sakamoto, T. Ikeda, H. Ohtsuka, A. Xiong, D. Lu, M. Kanehara, T. Teranishi, and K. Domen, Chem. Eur. J. 16, 7750 (2010). 10.1002/chem.201000616
31. K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, N. Saito, Y. Inoue, and K. Domen, J. Phys. Chem. C 111, 7554 (2007). 10.1021/jp071056j
32. R. J. Molnar, T. Lei, and T. D. Moustakas, Appl. Phys. Lett. 62, 72-74 (1993). 10.1063/1.108823
33. E. Arushanov, S. Siebentritt, T. Schedel-Niedrig, and M. C. Lux-Steiner, J. Phys: Condens. Matter 17, 2699 (2005). 10.1088/0953-8984/17/17/018
34. D. C. Look, D. C. Reynolds, W. Kim, Ö. Aktas, A. Botchkarev, A. Salvador, and H. Morkoç, J. Appl. Phys. 80, 2960-2963 (1996). 10.1063/1.363128
35. P. Kozodoy, H. Xing, S. P. DenBaars, U. K. Mishra, A. Saxler, R. Perrin, S. Elhamri, and W. C. Mitchel, J. Appl. Phys. 87, 1832-1835 (2000). 10.1063/1.372098
36. T. Kinoshita, T. Obata, H. Yanagi, and S. I. Inoue, Appl. Phys. Lett. 102, 012105 (2013). 10.1063/1.4773594
37. D. C. Look, Z. Q. Fang, J. W. Look, and J. R. Sizelove, J. Electrochem. Soc. 141, 747-750 (1994). 10.1149/1.2054804
38. U. Kaufmann, P. Schlotter, H. Obloh, K. Köhler, and M. Maier, Phys. Rev. B 62, 10867 (2000). 10.1103/PhysRevB.62.10867
39. See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4915609 E-APPLAB-106-044512 for detailed calculation of efficiency.