SiC光陰極による人工光合成

摘要

シリコンカ一バィド(SiC)はワィドギャップ半導体として知られ,近年ではパワー半導体用素子材料として普及が始まっている. SiCにはさまざまな結晶構造が存在するが,パワー半導体素子として用いられているSiC は,六方晶の結晶構造を有する4H-SiCである.この4H-SiCはバンドギャップが3.2eV であるため,不純物準位による吸収がない場合,可視光に対して透明である.したがって,太陽光のほとhどの成分を透過する.一方で,SiCには立方晶の3C-SiCという構造も存在する.3C-SiCはバンドギャップ2.3eVであり,可視光の青色成分を吸収する.ただし,この3C-SiCは結晶成長時の安定性が悪く,SiCの単結晶を成長させた場合,通常4H-SiCもしくは,もう一つの六方晶であるバンドギヤップ2.9 eVの6H-SiCが発現する.