Method for Producing a Passivation Layer System for Semiconductor Substrates and Semiconductor Substrate with Passivation Layer System and the Use Thereof as a Photoelectrode

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This patent describes a method for producing a special passivation layer system for semiconductor substrates. The process involves treating a semiconductor surface with hydrogen, immersing it in a suspension of catalyst nanoparticles and an oxidizing agent, applying a negative voltage while in the dark, and then rinsing the substrate. The resulting passivation layer stabilizes the semiconductor material, especially in acidic environments, and can be used to enhance the durability and performance of semiconductor-based photoelectrodes.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Production of durable semiconductor photoelectrodes for solar energy conversion or water splitting
• Manufacturing electronic components that require stable semiconductor surfaces in corrosive or challenging chemical environments
• Fabrication of sensors and detectors where surface passivation is crucial for sensitivity and performance
• Development of advanced electrochemical cells utilizing stable semiconductor materials

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Improves stabilization of semiconductor surfaces in acidic and harsh environments, extending material lifetime
• Enhances the performance and reliability of semiconductor-based devices, especially photoelectrodes
• Utilizes a relatively straightforward and controllable process for creating high-quality passivation layers
• May enable new applications in photovoltaics, energy harvesting, and sensors by enhancing material robustness

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Passivierungsschichtsystems für Halbleitersubstrate, ein Passivierungsschichtsystem und dessen Verwendung. Das Verfahren umfasst dabei mindestens die Schritte: a) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats mit wasserstoffterminierter Oberfläche; b) Bereitstellen einer Suspension von Katalysator-Nanopartikeln in einer alkoholischen Lösung von einem Oxidationsmittel und Eintauchen des Halbleitersubstrats in diese; c) Negative Polarisation des Halbleitersubstrats in der Suspension von Katalysator-Nanopartikeln im Dunkeln gegenüber einem weiteren Halbleitersubstrat als Gegenelektrode mit einer Spannung zwischen –1 V und –20 V und einer Dauer zwischen 5 min und 90 min und d) Entnahme des Substrats aus der Suspension und Spülung der Oberfläche mit Alkohol. Die so hergestellten Passivierungsschichten stabilisieren Halbleitersubstrate in saurer Umgebung. Halbleitersubstrate mit einem erfindungsgemäßen Passivierungsschichtsystem sind z.B. verwendbar als Photoelektroden.