본 발명은 광촉매 활성층, 쇼트키(Schottky) 접합 전극, 옴(Ohmic) 접합 전극 및 전하 수송층을 포함하는 핫전자 기반의 금속-반도체 나노다이오드 광촉매소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 광촉매 활성층은 백금(Pt) 박막층 또는 금(Au) 박막층인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 광촉매 활성층은 광촉매 반응을 활성화하기 위해 전이금속(transition metal), 유기금속(organometal) 화합물 및 전이금속 착화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 도포되어 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 쇼트키 접합 전극은 산화티타늄(TiO2), 갈륨 나이트라이드(GaN) 및 실리콘(Si)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있고, 나아가 상기 광촉매 활성층은 상기 전하 수송층과 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)를 형성하고, 상기 쇼트키 접합 전극은 상기 전하 수송층과 접하며, 상기 옴 접합 전극은 상기 광촉매 활성층과 접하는 것을 특징으로 할 수 있다.