Resumen

Se investigaron la estabilidad fotoelectroquímica y las características de alteración superficial de fotoelectrodos monocristalinos de ZnO de tipo n dopados y no dopados. Las propiedades del fotoánodo monocristalino de ZnO se analizaron mediante medidas de corriente-tensión y métodos de rendimiento cuántico espectral y temporal. Estas medidas revelaron un pico anódico distinto y un proceso de degradación catódica de la superficie que lo acompañaba a potenciales negativos. Las características de este pico dependían del tiempo y de la concentración de NaOH en el electrolito, pero eran independientes de la presencia de iluminación en el electrodo. Las medidas de corriente realizadas en el pico indican que los efectos de carga y descarga tienen lugar aparentemente en la interfase semiconductor/electrolito. Este resultado es coherente con la importante degradación reactiva que tiene lugar en la superficie del fotoánodo de cristal único de ZnO y que, en última instancia, conduce a la reducción de la superficie de ZnO a Zn metálico. Los productos de reacción Zn-metal resultantes crean unas características estructurales de alteración de la superficie inusuales, similares a dendritas, que se analizaron mediante difracción de rayos X, análisis de energía dispersiva y microscopía electrónica de barrido. Los métodos de dopaje del ZnO resultaron eficaces para aumentar el carácter de tipo n de los cristales. Los niveles de dopaje más altos dan lugar a anchuras de agotamiento menores y rendimientos cuánticos más bajos, ya que las longitudes de difusión de los portadores minoritarios son muy cortas en estos materiales.

• Materias:Catálisis Electroquímica Electrodos Voltamperometría Biosensor electroquímico Biosensores
• Subjects:Catalysis Electrochemistry Electrodes Voltammetry Electrochemical biosensor Biosensors
• Palabras claves:Proceso de degradación catódica de la superficie, propiedades del fotoánodo de ZnO cristalino, longitudes de difusión de portadores minoritarios, superficie del fotoánodo monocristalino, mayores niveles de dopaje, métodos de dopaje del ZnO, electrodos fotoanódicos cristalinos, pico anódico distinto, menores rendimientos cuánticos, productos metálicos de reacción.
• Keywords:cathodic surface degradation process, crystal ZnO photoanode properties, minority carrier diffusion lengths, single crystal photoanode surface, Higher doping levels, ZnO doping methods, crystal photoanode electrodes, distinct anodic peak, lower quantum yields, metal reaction products