با نانوسیم‌ها می‌توان آندهای نوری کارآمدی ساخت

پدانگ یانگ و همکارانش در سال ۲۰۰۷ برای اولین بار نانوسیم‌های نیترید
گالیوم ایندیوم را با درجه بالایی از تمرکز، ساختند و متوجه شدند که این
نانوسیم‌ها بسته به درجه تمرکزشان، باندگپی بین یک تا سه و سه دهم
الکترون‌ولت دارند. مطالعه جدیدشان نشان می‌دهد که این مواد را بواسطه
باندگپ کوچک‌شان که بخش بزرگی از طیف خورشیدی را برای جذب بهینه نور خورشید
پوشش می‌دهد، می‌توان بعنوان آندهای نوری موثری برای تجزیه خورشیدی آب
استفاده کرد. این نانوساختارهای همچنین مساحت سطح بالایی دارند، بنابراین
الکترودهای ساخته شده از این مواد را می‌توان با مقدار زیادی از
کاتالیست‌ها، جهت تسریع واکنش اکسیداسیون آب، بارگذاری کرد.

این اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که چگالی جریان نوری در سرتاسر آرایه‌های نانوسیم
Si/InGaN در مقایسه با چگالی جریان نوری در سرتاسر آرایه‌های نانوسیم InGaN رشد
داده شده روی Si مسطح، پنج برابر افزایش می‌یابد.

یکی از مشکل‌های اصلی نیمه‌رساناهای نیترید فلزی چگونگی پایداری شیمیایی آنها تحت
اکسیداسیون نوری طولانی مدت است. گروه یانگ پایداری این الکترودها را بوسیله
پرتودهی این نانوسیم‌های InGaN با نور شدید (۳۵۰ میلی‌وات بر سانتی‌متر مربع) برای
۱۵ ساعت در یک الکترولیت اسیدی که pH آن ۳ بود؛ بررسی کردند. یانگ می‌گوید:
“خوشبختانه بعد از پرتودهی، چگالی جریان نوری پایدار باقی ماند و تغییر نکرد.
همچنین ما بعد از پرتودهی – با میکروسکوپ الکترونی عبوری – هیچ تجزیه قابل‌توجهی در
نانوسیم‌های InGaN مشاهده نکردیم.”

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر
کرده‌اند.