For hot electron observation in three-dimensional system, a Schottky nanodiode composed of Pt/mesoporous $TiO_2$ was prepared. Compared with Pt/planar $TiO_2$ nanodiode, we successfully observed the enhancement in hydrogen oxidation reaction-induced hot electron flow in a factor of 2.5, and the amplification in photon-induced hot electron flow in a factor of 2.7 for our newly suggested nanodiode. Maintenance of morphological, chemical, and electrical characteristic of the nanodiode was confirmed through scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and I-V measurements. This result can give an insight for understanding electron excitation phenomena during catalytic reaction in extended systems.
삼차원 계에서의 핫전자 관찰을 위해 백금/다공성 이산화티타늄으로 구성된 쇼트키 나노다이오드가 제작되었다. 기존의 평평한 이산화티타늄 박막을 이용했을 때에 비해 새로이 제안된 삼차원 나노다이오드는 수소 산화반응 중에 발생하는 핫전자의 흐름이 약 2.5배, 빛 조사에 의한 핫전자의 검출량이 2.7배 가량 증가하였다. 주사전자현미경, 엑스선 광전자 분광법, 전류-전압 곡선을 통해 나노다이오드의 물리적, 화학적, 전기적 특성이 변하지 않았음을 확인하였다. 이 연구 결과는 확장된 촉매 시스템에서의 전자 여기 현상을 이해하는 것에 도움을 줄 수 있다.