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Accès ouvert déclaré 2026 article

Polarization-Gradient Engineering of InGaN Nanorods for Hybrid Mechanical–Optical Energy Harvesting

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Résumé fourni par la source

Abstract Integrating mechanical and optical energy harvesting within a single piezoelectric semiconductor platform remains challenging because photoexcited carriers readily screen the piezoelectric potential and suppress nanogenerator output. Here, we realize highly crystalline, polarity-defined N-polar InGaN/GaN nanorods with opposite axial In gradients and correspondingly opposite built-in electrostatic profiles. Depth-sensitive, angle-resolved hard X-ray photoelectron spectroscopy (AR-HAXPES) reveals opposite equilibrium band-bending profiles─surface carrier accumulation in In-increasing nanorods but depletion in In-decreasing ones─showing that polarization grading redistributes as-grown mobile carriers and that only the In-increasing configuration establishes the internal electrostatics needed to suppress carrier screening and preserve the piezoelectric potential during nanogenerator operation. In vertically integrated nanogenerators (VINGs), this asymmetry produces a much larger output from the In-increasing device than from the In-decreasing one, together with more favorable transient behavior and energy-storage performance, and is further amplified under illumination, which enhances the output of the In-increasing device while suppressing that of the In-decreasing one, consistent with opposite photoscreening dynamics set by the grading-defined built-in fields. These results demonstrate hybrid mechanical–optical energy harvesting in direct-band gap piezoelectric semiconductors such as III-nitrides, where light and strain act cooperatively rather than competitively.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Polarization-Gradient Engineering of InGaN Nanorods for Hybrid Mechanical–Optical Energy Harvesting
Date Crossref
31/08/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Sujets associés

Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials2D Materials and ApplicationsMechanical and Optical Resonators

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