본 발명의 상보적 나노 구조 광전도체는 기판; 및 상기 기판 상에 형성된 n-형 광전도체 및 p-형 광전도체를 포함하며, 상기 n-형 광전도체는, n-형으로 도핑된 제1 나노 구조 및 상기 제1 나노 구조 양단에 연결되며 서로 이격되어 형성된 제1 소스 및 드레인을 포함하고, 상기 p-형 광전도체는, p-형으로 도핑된 제2 나노 구조 및 상기 제2 나노 구조 양단에 연결되며 서로 이격되어 형성된 제2 소스 및 드레인을 포함하고, 상기 제1 및 제2 나노 구조는 이에 부착된 광유도 전하전달 물질을 포함하고, 상기 n-형의 도핑 농도가 상기 p-형의 도핑 농도보다 높은 경우, 상기 광유도 전하전달 물질은 빛의 조사에 따라 전자 억셉터 특성을 가지며, 상기 n-형의 도핑 농도가 상기 p-형의 도핑 농도보다 낮은 경우, 상기 광유도 전하전달 물질은 빛의 조사에 따라 전자 도너 특성을 갖는다.