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III-V族窒化物半導体、光触媒半導体素子、光触媒酸化還元反応装置および光電気化学反応実行方法

シーズコード S130010391
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 藤井 克司
  • 大川 和宏
  • 小野 雅人
  • 岩城 安浩
技術名称 III-V族窒化物半導体、光触媒半導体素子、光触媒酸化還元反応装置および光電気化学反応実行方法
技術概要 III-V族窒化物半導体20は、光触媒酸化還元反応用のものであって、互いに半導体特性の異なる基層20αおよびこの基層に積層された表層20βを有し、基層と表層とが接触する界面が形成される。その結果、少なくとも表層がキャリア移動促進作用を有し、基層および表層とが、その導電型が同一であって、基層のキャリア濃度が、表層のキャリア濃度よりも高いものになる。また、表層を形成する物質のバンドギャップエネルギーEgLが、基層を形成する物質のバンドギャップエネルギーEgHより小さい。構成するIII-V族化合物は、単結晶性が高く、III-V族化合物が単結晶性の高いものであることにより、III-V族窒化物半導体20が結晶欠陥密度の低減されたものとなって、光照射により生成されたキャリアの再結合が抑制されるので、高い光変換効率で酸化還元反応を生じさせることができる。
画像

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研究分野
  • 13‐15族化合物を含む半導体-半導体接合
  • 光化学反応
展開可能なシーズ 光照射により高い光変換効率で酸化還元反応を生じさせる光触媒酸化還元反応用のIII-V族窒化物半導体、およびこれを有する光触媒半導体素子を提供する。また、光照射により高い光変換効率で酸化還元反応を生じさせることができる光触媒酸化還元反応装置およびこの装置を用いた光電気化学反応実行方法を提供する。
光照射によって発生されたキャリアが、互いに半導体特性の異なる基層および表層が界面を有するよう連続して積層された結果、これらの相互作用などによって得られる新たな半導体特性、具体的には新たなバンド端電位やキャリア移動度の影響を受けることにより、光照射によって発生されたキャリアが高い効率で触媒反応面における酸化還元反応に寄与することとなり、結局、光照射により高い光変換効率で酸化還元反応を生じさせることができる。
用途利用分野 III-V族窒化物半導体、光触媒半導体素子、光触媒酸化還元反応装置、光電気化学反応装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, 学校法人東京理科大学, . 藤井 克司, 大川 和宏, 小野 雅人, 岩城 安浩, . III-V族窒化物半導体、光触媒半導体素子、光触媒酸化還元反応装置および光電気化学反応実行方法. 特開2011-136340. 2011-07-14
  • B01J  35/02     
  • B01J  27/24     
  • B01J  37/02     

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