Přejít k obsahu


HiPIMS deposition of Ta-O-N coatings with modified surface by Cu nanoclusters for water splitting

Citace:
ČAPEK, J., BATKOVÁ, Š., HOUŠKA, J., HAVIAR, S. HiPIMS deposition of Ta-O-N coatings with modified surface by Cu nanoclusters for water splitting. Plzeň, Česká republika, 2016.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: HiPIMS deposition of Ta-O-N coatings with modified surface by Cu nanoclusters for water splitting
Rok vydání: 2016
Autoři: Ing. Jiří Čapek Ph.D. , Šárka Batková , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , RNDr. Stanislav Haviar Ph.D.
Abstrakt CZ: Materiál na bázi Ta-O-N může nabídnout vhodné vlastnosti (např. šířku zakázaného pásu a jeho zarovnání) pro rozklad vody na plynný vodík a kyslík při ozáření světlem ve viditelné oblasti. Nedávno jsme v našich laboratořích prokázali, že vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování je vhodná technika pro nízkoteplotní (méně než 250 °C) a vysokorychlostní (více než 150 nm/min) přípravu vrstev Ta-O-N s laditelným prvkovým složením a šířkou optického zakázaného pásu. V této práci se zaměřujeme na další optimalizaci depozičních podmínek (např. průměrné terčové výkonové hustoty v pulzu, tlaku pracovního plynu, předpětí na substrátu a teploty substrátu) k dosažení vhodné krystalové a elektronické struktury vrstev Ta-O-N pro efektivní rozklad vody. V této práci navíc navrhujeme modifikaci povrchu připravených vrstev Ta-O-N kovovými nanoklastry mědi pro další zvýšení efektivity rozkladu vody díky snížení rychlosti rekombinaci elektronů a děr.
Abstrakt EN: Ta-O-N material can provide appropriate properties (i.e., band gap width and alignment) for splitting of water into H2 and O2 under visible light irradiation (without any external voltage). Recently, we have demonstrated in our laboratory that high-power impulse magnetron sputtering is a suitable technique for low-temperature (less than 250 °C) and high-rate (higher than 150 nm/min) deposition of Ta-O-N coatings with tunable elemental composition and optical band gap width. In this work, we focus on a further optimization of deposition conditions (e.g., average pulse target power density, working gas pressure, substrate bias and temperature) in order to reach proper crystal and electronic structures of Ta-O-N coatings with respect to the water splitting application. Moreover, we propose to modify the surface of the coatings by Cu nanoclusters in order to enhance the efficiency of water splitting due to a reduced recombination rate of electrons and holes.
Klíčová slova

Zpět

Patička