[发明专利]光器件、光电转换装置以及燃料生成装置

说明书

本申请的光器件(100A)具备纳米结构体(11)、合金层(12)和n型半导体(13)，上述纳米结构体(11)被光照射时诱发表面等离激元共振，上述合金层(12)与上述纳米结构体(11)相接，并且功函数比上述纳米结构体(11)低，上述n型半导体(13)与上述合金层(12)进行肖特基接合。上述纳米结构体(11)由选自单金属、合金、金属氮化物以及导电性氧化物中的一种构成。上述合金层(12)由至少两种金属构成。

技术领域

本申请涉及光器件、光电转换装置以及燃料生成装置。

背景技术

在半导体上配置有金属纳米结构体的肖特基结构中的利用了表面等离激元共振的光电转换技术现在受到注目。通过表面等离激元共振而暂时变成了高能量状态的电子被称为热电子。通过热电子越过金属与半导体之间的肖特基势垒而被电荷分离来实现光电转换。在半导体上形成有金属纳米结构体的元件在光催化剂的领域也受到注目。

专利文献1及专利文献2公开了一种光电转换方法的例子，其使用了在n型半导体上配置有具有表面等离激元共振吸收性的金属纳米颗粒的元件。

非专利文献1公开了一种光电转换方法，其利用在n型半导体上形成有功函数小的金属膜和具有表面等离激元共振吸收性的金属膜而成的肖特基元件。

非专利文献2公开了一种使用了对于红外区域的光显示出表面等离激元共振的锡掺杂氧化铟(ITO)的纳米颗粒的光电转换器件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-162890号公报

专利文献2：日本特开2014-67988号公报

非专利文献

非专利文献1：Mark W.Knight，Heidar Sobhani，Peter Nordlander，NaomiJ.Halas，“Photodetection with Active Optical Antennas”，Science，2011，Vol.332p.702-704

非专利文献2：Masanori Sakamoto et al.，“Clear and transparentnanocrystals for infrared-responsive carrier transfer”，Nature Communications，2019，10，406

发明内容

发明所要解决的问题

本申请的一个方案提供能够提高光电转换效率的光器件。

用于解决问题的手段

本申请的一个实施方式的光器件具备纳米结构体、合金层和n型半导体，上述纳米结构体被光照射时诱发表面等离激元共振，上述合金层与上述纳米结构体，并且功函数比上述纳米结构体低，上述n型半导体与上述合金层进行肖特基接合。上述纳米结构体由选自单金属、合金、金属氮化物以及导电性氧化物中的一种构成。上述合金层由至少两种金属构成。

本申请的广泛的或具体的方式也可以通过器件、装置、系统、方法或者它们的任意的组合来实现。

发明效果

根据本申请的实施方式，能够提高光电转换效率。

附图说明

图1A是示意性地表示本申请的实施方式的肖特基器件的一个例子的示意图。

图1B是示意性地表示变形例的肖特基器件的图。

图1C是示意性地表示其他变形例的肖特基器件的图。

图1D是示意性地表示另一变形例的肖特基器件的图。