100-fold improvement in carrier drift mobilities in alkanephosphonate-passivated monocrystalline TiO<sub>2</sub> nanowire arrays
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Single crystal rutile titania nanowires grown by solvothermal synthesis are actively being researched for use as electron transporting scaffolds in perovskite solar cells, in low detection limit ultraviolet photodetectors, in photoelectrochemical water-splitting, and in chemiresistive and electrochemical sensing. The electron drift mobility ( μ n ) in solution-grown TiO 2 nanowires is very low due to a high density of deep traps, and reduces performance in optoelectronic devices. In this study, the effects of molecular passivation of the nanowire surface by octadecylphosphonic acid (ODPA), on carrier transport in TiO 2 nanowire ensembles, were investigated using transient space charge limited current measurements. Infrared spectroscopy indicated the formation of a highly ordered phosphonate monolayer with a high likelihood of bidentate binding of ODPA to the rutile surface. We report the hole drift mobility ( μ p ) for the first time in unpassivated solvothermal rutile nanowires to be 8.2 × 10 −5 cm 2 V −1 s −1 and the use of ODPA passivation resulted in μ p improving by nearly two orders of magnitude to 7.1 × 10 −3 cm 2 V −1 s −1 . Likewise, ODPA passivation produced between a 2 and 3 order of magnitude improvement in μ n from ∼10 −5 –10 −6 cm 2 V −1 s −1 to ∼10 −3 cm 2 V −1 s −1 . The bias dependence of the post-transit photocurrent decays in ODPA-passivated nanowires indicated that minority carriers were lost to trapping and/or monomolecular recombination for small values of bias (<5 V). Bimolecular recombination was indicated to be the dominant recombination mechanism at higher bias values.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».