Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakult�t
Institut f�r Physik
Fachgebiet: Plasmaphysik
Betreuer: Dr. Volker Br�ser
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** *Sandra* *Peglow*
(e-mail: sandra.peglow@inp-greifswald.de )
*/Photo-induced charge generation in mono- and bimetallic nanoparticles
deposited on titanium dioxide/*
Metal nanoparticles/TiO2 systems can generate photo-charge carriers to
drive chemical reactions or induce photocurrents in photovoltaic
systems. Gold and silver nanoparticles can exhibit localized surface
plasmon resonance and enhance the charge carrier density of the system
by several energy transfer mechanisms. This thesis combined magnetron
sputtering thin film deposition and thermal annealing to synthesize
mono-metallic gold and bimetallic gold-core silver-shell nanoparticles
and to correlate the activity of the particles with their properties to
find optimal parameters for enhanced photocurrent density. Au/TiO2
showed an enhanced photocurrent density of 1 microA/cm2 that was related
to hot electron injection, while AgAu/TiO2 exhibited with 1.18
microA/cm2 the highest photocurrent density of all samples. This
preparation method is a low-waste, solvent-free approach for
nanoparticle synthesis with the potential for large-scale applications.
Metal-Nanopartikel/TiO2 Systeme sind in der Lage Licht-induzierte
Ladungstr�ger zu generieren, um chemische Reaktionen zu unterst�tzen und
Photostr�me f�r die Photovoltaik zu liefern. Gold- und
Silbernanopartikel k�nnen zu einer lokalisierten
Oberfl�chenplasmonenresonanz angeregt werden und so die
Ladungstr�gerdichte durch verschiedene Energietransfermechanismen
verbessern. Diese Doktorarbeit hat ein Magnetron-Zerst�ubungsverfahren
zur D�nnschichtabscheidung mit thermischen Ausheizen kombiniert, um
monometallische Gold- und bimetallische Gold-Kern Silber-Schalen
Nanopartikel zu synthetisieren. Die Aktivit�t der Partikel wurde mit
ihren Eigenschaften korreliert, um optimale Parameter f�r eine Erh�hung
der Photostromdichte zu bestimmen. Au/TiO2 zeigte eine erh�hte
Photostromdichte von 1 mikroA/cm2, was auf die Injektion von hei�en
Elektronen zur�ckgef�hrt wurde, w�hrend AgAu/TiO2 mit 1.18 mikroA/cm2
die h�chste Photostromdichte aller Proben aufwies. Diese
Preparationsmethode ist ein Resourcen-schonender und
L�sungsmittel-freier Ansatz zur Synthese von Nanopartikeln mit Potential
f�r eine gro�-skalige Anwendung.