窒化物半導体を用いた光電気化学反応による水素生成

摘要

窒化物半導体を用いた光電気化学反応の電解液と結晶特性に対する依存性を調べた。 半導体の抵抗が十分低い場合のn型及びp型GaN(0002)面のX線ロッキングカーブを結晶性の指標として評価した。その結果、結晶性が良いほうが光誘起電流の立ち上がりの傾きが大きく良好な特性を示すことがわかった。 さらに、In{sub}xGa{sub}(1-x)Nを光反応電極として用いた場合、Inの組成の増加に伴い太陽光などの連続光に対する光吸収量は多くなる利点が確認された。 また、Inの導入によって伝導帯電位がプラス方向にシフトすることが確認された。 これは、In{sub}xGa{sub}(1-x)Nを用いて水の電気分解を行う場合に印加電圧によって最適なIn組成が存在することを示している。