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(a) 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계; (b) 상기 금속 촉매층이 형성된 기판을 1차 어닐링 처리하여, 상기 기판 상에 원형의 금속 나노파티클을 형성하는 단계; (c) 상기 원형의 금속 나노파티클이 형성된 기판 상에 Ga 박막층 및 In 박막층을 차례로 형성하는 단계; (d) 상기 Ga 박막층 및 In 박막층이 형성된 기판을 2차 어닐링하여 다각형의 합금 나노파티클을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 다각형의 합금 나노파티클을 시드로 이용하여 다각형의 나노와이어를 성장시켜 질화갈륨 나노와이어 광전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 기판은 실리콘(Si), 사파이어(Al2O3), 유리, 탄화규소(SiC), 산화갈륨(Al2O3), GaN이 증착된 사파이어(GaN on Sapphire), InGaN이 증착된 사파이어(InGaN on sapphire, AlGaN이 증착된 사파이어(AlGaN on sapphire) 및 AlN이 증착된 사파이어(AlN on sapphire) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 금속 촉매층은 상기 기판의 상부 전면에 스퍼터링(sputtering) 또는 전자선 증착(electron-beam evaporation) 방식으로 금속 물질을 증착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 금속 물질은 Au, Ag, Pt 및 Pd 중 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 금속 촉매층은 상기 금속 물질을 적어도 1층 이상으로 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 금속 촉매층은 1 ~ 400nm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 1차 어닐링 처리는 700 ~ 1,000℃에서 1 ~ 60분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 Ga 박막층 및 In 박막층 각각은 분자선 에피택시(Molecular Beam Epitaxy) 증착 방식으로 1 ~ 200nm의 두께로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (d) 단계에서, 상기 2차 어닐링 처리는 어닐링 시작온도 400 ~ 600℃ 및 어닐링 종료온도 650 ~ 900℃ 조건으로 1 ~ 60분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 2차 어닐링 처리는 상기 어닐링 시작온도부터 어닐링 종료온도까지 10 ~ 50℃/min의 속도로 점진적으로 승온시키는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (d) 단계에서, 상기 합금 나노파티클은 10 ~ 200nm의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (e) 단계에서, 상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 분자선 에피택시(Molecular Beam Epitaxy) 증착 방식으로 질소 플라즈마 분위기에서 Ga 소스를 공급하여 550 ~ 950℃ 조건으로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 상기 합금 나노파티클과 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 30nm ~ 10㎛의 높이로 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법
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제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극 제조 방법에 의해 제조된 질화갈륨 나노와이어 광전극
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제14항에 있어서,상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 p-GaN 단일층 구조 또는 p-InGaN 단일층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극
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제14항에 있어서,상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 적어도 하나의 p-GaN 박막층 및 적어도 하나의 p-InGaN 박막층이 교번적으로 적층되는 다중층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극
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제14항에 있어서,상기 질화갈륨 나노와이어 광전극은 평면 상으로 볼 때, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 및 팔각형을 포함하는 다각형 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 물분해용 질화갈륨 나노와이어 광전극
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