The aluminum-water reaction in alkaline solution is a promising method for hydrogen generation. In this thesis, we show that rate of the aluminum-water reaction can be detected by a Schottky nanodiode sensor which based on a metal-semiconductor contact. Current signal of Schottky nanodiode has two polarities, negative current signal originated from the adsorption of hydroxide ions on the surface of Schottky nanodiode and positive current signal comes from the charge transfer during the aluminum-water reaction. Current signal originated from the reaction is proportional to rate of the aluminum-water reaction. Here, we discuss the possibility of using Schottky nanodiode as a real-time sensor for the aluminum-water reaction in alkaline solution.
알칼리 용액에서의 알루미늄-물 반응은 수소를 생성할 수 있는 유망한 방법이다. 본 학위논문에서는 금속-반도체 접합을 기반으로 하는 쇼트키 나노다이오드 센서가 알루미늄-물 반응의 반응속도를 분석할 수 있음을 보이고자 한다. 쇼트키 나노다이오드를 통해 측정된 전류는 두가지의 극성을 나타내는데, 음의 전류는 쇼트키 나노다이오드의 표면에 수산화이온의 흡착으로부터 나타나며, 양의 전류는 알루미늄-물 반응 시에 생성되는 전하의 이동에서 유래한다. 반응으로부터 생성된 전류는 알루미늄-물 반응의 반응속도에 비례한다. 이를 바탕으로 쇼트키 나노다이오드가 알루미늄 물 반응을 실시간으로 분석할 수 있는 센서로서 활용될 수 있을 지의 가능성에 대해 알아보고자 한다.