Zinc oxide heterostructures: advances in devices from self-powered photodetectors to self-charging supercapacitors

文献情報

出版日 2021-09-09
DOI 10.1039/D1MA00670C
インパクトファクター 0
著者

Sukanta Nandi, Sumana Kumar, Abha Misra


原文を見る

要旨

Over the years, zinc oxide (ZnO) has become a well-studied material due its versatile properties including both wide bandgap and large room temperature excitonic binding energy. The thermally-stable phase of ZnO allows it to grow in various nanostructures with high surface to volume ratio. So far, ZnO-based ultraviolet photodetectors (PD) have been a popular application in various heterostructures (HSs), and its piezoelectric properties have been exploited for the self-powering capability of devices. Both optical and mechanical excitations in combination provide a unique capability for the generation of excitons with built-in potential that has currently developed a vast interest in self-powered PDs as well as the energy storage capability in supercapacitors (SCs). This review provides a comprehensive detail of ZnO-based HSs exploited for interface engineering to provide a zero bias photoresponse and further being utilized for optically-activated SC applications. The self-powered photoresponse in ZnO is achieved through bandgap engineering by combining various semiconducting interfaces for broadband responses, fast response time, flexible devices, etc. Moreover, the ZnO interface along with electroactive materials in SC electrodes not only provides electrochemical routes for charge generation and separation but also the optical response, which is further attributed to self-powered voltage generation for efficient charge separation. The review describes the fundamental structural properties of ZnO along with its optical, electronic, and mechanical properties. The characteristics and significance of HSs in the field of science and technology is discussed in detail with emphasis on ZnO-based HSs. Thereafter, the optical interaction in ZnO-based HS is extended for two prominent applications targeting its self-powering/charging capability, i.e., PDs and SCs. Apart from the optical response, the contribution of mechanical and thermal stimuli toward these self-operating systems is also presented.

関連文献

Correction: Copper-catalyzed direct C–H phosphorylation of N-imino isoquinolinium ylides with H-phosphonates

Xin-Chen Zhan, Yu-Yuan Hei, Jian-Lan Song, Peng-Cheng Qian, Xing-Guo Zhang, Chen-Liang Deng

2019-05-15 Correction

DOI: 10.1039/C9QO90046B

Direct access to benzo[b]fluorenes via a gold-catalysed A3-coupling strategy

Danilo M. Lustosa, Patrick Cieslik, Deborah Hartmann, Tim Bruckhoff, Matthias Rudolph, Frank Rominger, A. Stephen K. Hashmi

2019-03-28 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00260J

Organocatalytic enantioselective direct vinylogous Michael addition of γ-substituted deconjugate butenolides to azadienes

Wei Lin, Xiao Lin, Yuyu Cheng, Xiaoyong Chang, San Zhou, Pengfei Li, Wenjun Li

2019-05-22 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00597H

Orthogonally arranged tripyrrin–BODIPY conjugates with an “edge to plane” mode

Chun-Liang Hou, Yuhang Yao, Da Wang, Jing Zhang, Jun-Long Zhang

2019-04-25 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00445A

Metal- and phosphine-free electrophilic vicinal chloro-alkylthiolation and trifluoromethylthiolation of indoles using sodium sulfinate in the presence of triphosgene

Xiu-ling He, Swarup Majumder, Jiang Wu, Chen-di Jin, Sheng-rong Guo, Zhi-ping Guo, Minghua Yang

2019-05-20 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00350A

Bifunctional Brønsted base catalyzed inverse-electron-demand aza-Diels–Alder reactions of saccharin-derived 1-azadienes with azlactones

Xiao-Rui Ren, Jun-Bing Lin, Xiu-Qin Hu, Peng-Fei Xu

2019-05-09 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00357F

Palladium/silver co-catalyzed syn-stereoselective asymmetric ring-opening reactions of azabenzonorbornadienes with amides

Guoli Shen, Ruhima Khan, Haiping Lv, Yong Yang, Xia Zhang, Yong Zhan, Yongyun Zhou

2019-03-15 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00041K

Selective synthesis of N-protected exo-spiro[oxirane-3,2′-tropanes]

Iryna Vashchenko, Andrii Gerasov, Mykhaylo Vovk, Eduard Rusanov, Volodymyr Fetyukhin, Oleg Lukin

2019-04-11 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00377K

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C9QO90047K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleの市場動向や研究トレンドはどうですか?

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleは、抗炎症、抗ウイルス作用を持つことが報告されており、新薬開発の研究対象として注目...

1416713-53-56-Bromo-1-cyclopropy...
化合物よくある質問

環氧プロpanol-d5を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際には、防護眼鏡と手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で操作することを推奨します。漏洩時には適切な手順で処理し、安全データシートを常に参照してください。

1246819-20-4Glycidol-d5
化合物よくある質問

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンはどのように合成されますか?

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンは、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを有機合成反応で合成します。この反応では、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを含有...

86156-55-02,2’-Dimethyl-3,3’-b...
化合物よくある質問

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸の主な用途は何ですか?

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸は、合成化学、医薬品合成、以及研究用途などに広く使用され、特に組換えDNA技術や分子生物学の研究において重要な役割を果たします。

372963-50-3(6-Methyl-2-pyridiny...
化合物よくある質問

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは安全ですか?

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは一定の安全性がありますが、直接的な皮膚接触や吸入は避けるべきです。使用する際は適切な個々の安全データ...

94089-47-1methyl 3-[(1R)-1-met...
化合物よくある質問

ketorolacはどのように保存すればよいですか?

ketorolacは、密封して遮光容器に保管し、直射日光や高温を避けて保存してください。温度は常温で保存し、湿度をなるべく低く保つことが推奨されます。

74103-06-3rac Ketorolac
化合物よくある質問

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐は腐食性が強く、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、適切な排気設備を使用し...

19777-68-5(S)-2,3-Diaminopropa...
化合物よくある質問

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈の物理化学的性質は何ですか?

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈のCAS番号は312325-73-8です。主に結晶形態で存在し、分子量は159.01 g/molです。この化合物は水に溶けやす...

312325-73-8(4-Bromo-2-pyridinyl...
化合物よくある質問

3-フローロ-[1,1-ベンジレン]-3,4-ジカルボン酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は毒性は低いですが、直接的な接触や吸入に注意が必要です。PPE(個人防護具)を着用し、ドラフトチャンバーを使用して操作することを推奨します。また、漏洩...

1261915-32-53'-Fluoro-[1,1'-biph...
化合物よくある質問

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸の主な用途は何ですか?

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸は、薬理学研究や医薬品製造において広く用いられる化合物です。また、工業的な用途でも一部の化学反応の触媒や助剤...

83747-30-23-(1-Oxo-1,3-dihydro...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。