journal article·2014-12-24Open access

Atomic Layer Deposition of Metastable β-Fe2O3 via Isomorphic Epitaxy for Photoassisted Water Oxidation

Jonathan D. Emery, Christian M. Schlepütz, Peijun Guo, Shannon C. Riha, Robert P. H. Chang, Alex B. F. Martinson

Abstract

We report the growth and photoelectrochemical (PEC) characterization of the uncommon bibyite phase of iron(III) oxide (β-Fe2O3) epitaxially stabilized via atomic layer deposition on an conductive, transparent, and isomorphic template (Sn-doped In2O3). As a photoanode, unoptimized β-Fe2O3 ultrathin films perform similarly to their ubiquitous α-phase (hematite) counterpart, but reveal a more ideal bandgap (1.8 eV), a ∼0.1 V improved photocurrent onset potential, and longer wavelength (>600 nm) spectral response. Stable operation under basic water oxidation justifies further exploration of this atypical phase and motivates the investigation of other unexplored metastable phases as new PEC materials.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Iron oxide chemistry and applications · Advanced Photocatalysis Techniques · Copper-based nanomaterials and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, 2220 Campus Drive, Evanston, Illinois 60208, United States

Funding

Basic Energy Sciences · Argonne National Laboratory, Office of Science

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