液体半導体　PN接合に成功

　本学大学院工学研究科金属フロンティア工学専攻の佐々木康准教授らのグループが液体半導体を使ったＰＮ接合に成功した。ＰＮ接合とは、電子が不足している半導体（Ｐ型半導体）と電子が過剰にある半導体（Ｎ型半導体）を接触させたときに起こる現象のことで、半導体で装置を作る際によく用いられる。

　液体の半導体が存在すること自体は従来から知られていた。しかし、液体だと半導体同士を接触させると混ざってしまいＰＮ接合は出来ない。そのため液体半導体の実用的な利用は不可能と考えられていた。
　水と油のように、液体同士を接触させても液体同士が混ざり合わない２層分離という現象がある。佐々木准教授はその現象に注目し、Ｐ型とＮ型の液体半導体で２層分離を起こす組み合わせを見つけるとＰＮ接合が出来るのではないかと考えた。そのような組み合わせとなる液体半導体を探したところ、アンチモンと硫化アンチモンを用いるとＰＮ接合が起こることを確認した。佐々木准教授によると、２層分離も液体半導体の存在もどちらもよく知られているものであったが、２層分離を利用して液体半導体のＰＮ接合を作ったのは佐々木准教授らが初めてとのこと。
　液体半導体はＩＣなどのように微細な加工が必要な装置には向いていない。しかし従来の半導体に比べて熱に強く、大きな半導体にするのが容易で、大電流を流す事ができる。
熱に強い性質から、効率よく熱電変換をすることができる。熱電変換とは半導体に温度差を与えることで半導体に電気が発生する現象で、温度差を大きくすると変換効率がよくなる。また、一度に大電流を流す必要のある高出力のレーザーなどにも利用できる。
佐々木准教授らは液体半導体に関しての研究を続けており、コストの低い液体半導体を使っての組み合わせを探している。「低コストで大量に液体半導体が作れるようになれば、熱電反応による地熱発電も実現できるかもしれない」と佐々木助教授は語った。