Show simple item record

dc.creatorShakespeare, Cliona
dc.date.accessioned2018-11-05T11:20:24Z
dc.date.available2018-11-05T11:20:24Z
dc.identifier.urihttp://dspace.cc.tut.fi/dpub/handle/123456789/26728
dc.description.abstractTässä työssä tutkittiin Ni-kokatalyytin sekoittumista amorfisen TiO2:n kanssa tyhjiöhehkutuksessa. Näyte valmistettiin kasvattamalla sormikuvio Ni:ä litografisesti 10 s ajan amorfiselle ALD-kasvatetulle TiO2:lle, joka oli n-Si -substraatin päällä, jonka jälkeen Ni pelkistettiin kumulatiivisella hehkutuksella ultrasuurtyhjiöolosuhteissa. Nikkeli oli aluksi hapettunut, mutta pelkistyi 400°C:een lämmitettäessä, jolloin se alkoi diffusoitua Si bulkkiin, mikä näkyi impedanssispektroskopiatuloksissa. 900°C:ssa Ni oli kadonnut pinnalta. Titaanin XPS paljasti, että Ni pelkistyi ennen Ti:a, johtaen suurempaan Ti⁴⁺-konsentraatioon sormien kohdalla, kuin välissä. Erilliset näytteet valmistettiin valosähkökemiallisiin mittauksiin, jotka paljastivat, että 400°C:ssa lämmitetty näyte tuotti huomattavasti parempaa valovirtaa veden hajottamiseen, kuin alkuperäinen tai 800°C:ssa lämmitetty näyte. Täten lämmitettäessä Ni diffusoituu TiO2-ohutkalvoon ja parantaa sen varauksensiirtokykyä. 800°C:ssa pinnalla ei ole tarpeeksi nikkeliä katalyysiin ja TiO2:n ja piin väliin on muodostunut eristävä SiO2-kerros, joka estää varauksensiirtoa.fi
dc.description.abstractIn this work, the intermixing of a Ni cocatalyst on amorphous TiO2 during vacuum annealing was studied. A sample was prepared with a finger pattern of Ni deposited for 10 s via lithography on 30 nm of amorphous ALD-deposited TiO2 atop an n-Si substrate, then reduced via cumulative annealing in ultrahigh vacuum conditions. The nickel started out oxidised, then reduced when annealed to 400°C, after which it started diffusing into the Si bulk, revealed by impedance spectroscopy. At 900°C it had disappeared from the surface. XPS of Ti revealed that the Ni reduced first, leading to greater concentrations of Ti⁴⁺ at the fingers than between them. Ni does not diffuse laterally, and the finger pattern remains present up to 900°C in the work function image, despite the Ni all disappearing from the surface before then. Separate samples were prepared for photoelectrochemical measurements, revealing that the 400°C annealed sample produced significantly better photocurrent for water oxidation than the original or the 800°C annealed sample. This suggests that the Ni diffuses into the TiO2 film and increases its charge transport capacity upon heating. At 800°C, there is insufficient Ni on the surface to act as a catalyst, and an insulating SiO2 film has formed between the TiO2 and Si, inhibiting charge transport.en
dc.format.extent62en
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.language.isoenen
dc.rightsThis publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
dc.titleIntermixing, morphology, and charge transfer mechanism of the Ni/am-TiO2 systemen
dc.title.alternativeSekoittuminen, morfologia, ja varauksensiirtomekanismi nikkeli-titaanidioksidi -systeemissäen
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:tty-201811062542
dc.contributor.laitosFotoniikka – Photonicsen
dc.contributor.tiedekuntaTeknis-luonnontieteellinen tiedekunta – Faculty of Natural Sciencesen
dc.contributor.yliopistoTampereen teknillinen yliopisto - Tampere University of Technology
dc.programmeTeknis-luonnontieteellinenen
dc.date.published2018-12-05
dc.permissionPermission granteden
dc.contributor.thesisadvisorValden, Mika
dc.contributor.thesisadvisorAli-Löytty, Harri
dc.contributor.degreesupervisorValden, Mika
dc.contributor.degreesupervisorAli-Löytty, Harri
dc.type.ontasotDiplomityö - Master's thesis
dc.permissionminingMining permission granteden


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record