情報化時代の急速な発展に伴い、マイクロエレクトロニクスデバイスにおける光電材料の選択や新機能の開発に対する要求が高まっている。従来の光電デバイスは主に半導体材料の照射下での正の光電導効果を利用して機能設計を行っている。近年、研究によりもう一つの異常な光電導効果である負の光電導（Negative photoconductivity、NPC）、すなわち光照射条件下で電導率が低下する現象が発見され、光検出、論理デバイス、ニューロモルフィックデバイス、低消費電力不揮発性メモリなどでの潜在的応用により注目されている。NPCの発生メカニズムには一般的にキャリアのトラッピング効果、表面分子の吸着−脱離、表面プラズモンポラリトンの分極および局所表面プラズモン共鳴、光放射熱効果などが含まれる。本稿では、各種光電デバイスにおけるNPC発生の物理メカニズムを詳細に議論し、材料選択、デバイス構造設計、エネルギーバンド構造変化が各種ヘテロ接合デバイスのNPC効果に与える影響を分析し、光電デバイスにおける負の光電導効果の実用的応用を概説する。これにより、光電デバイスの性能最適化および新規光電デバイス設計の重要な参考となり、将来のヘテロ接合光電情報デバイスの小型化、高い光導利得、迅速な動作、低消費電力化の科学的基盤を築く。

負の光電導;応用;光電デバイス