ノーベル物理学賞受賞者の天野浩氏率いる名古屋大学の研究者
初の連続波遠紫外ダイオードのデモンストレーション。動画: 名古屋大学 サステイナビリティ材料・システム研究所
2019 年に研究チームが作成した短電流パルスで動作する短波長紫外可視 (UV-C) レーザー ダイオード。ただし、これらのパルスを生成するために必要な入力電力は 5.2 ワットでした。これは連続発電には大きすぎました。なぜなら、電力によってダイオードが急速に熱くなり、動作を停止したからです。
アプライド誌に掲載された新しい論文でPhysics Letters によると、物理学者はデバイスを再設計し、レーザーを動作させるために必要な駆動電力を室温でわずか 1.1 ワットに減らしました。科学者は、以前に作成されたデバイスは、レーザーストライプで発生する結晶欠陥のために高出力を必要とすることを発見しました.
レーザーダイオードの設計と開発のスキーム。画像: 高橋一生、名古屋大学 サステイナビリティ材料・システム研究所
さらに分析すると、これらの欠陥は結晶の変形により発生します。レーザー ストリップの正しい側壁を選択することで、科学者は欠陥を抑制し、レーザー ダイオードの活性領域への効率的な電流の流れを実現し、動作電力を低減しました。
レーザーダイオードは、ほとんどの分野で幅広い用途に使用されています。さまざまな領域。たとえば、赤外線は光学放射デバイスで使用され、青色放射は Blu-Ray ディスクで使用されます。開発の著者らは、UV-C 放射線を生成する新しい技術が医療、ウイルス検出、微粒子測定、ガス分析、高解像度レーザー加工に役立つと信じています。
特に研究者は、空気の殺菌と水の浄化に新しいダイオードを使用する可能性に注目しています。
長時間を必要とする現在の LED 殺菌方法とは異なり、レーザーは広範囲を短時間かつ長距離で殺菌できます。
Zhang Ziyi、研究共著者
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表紙：連続紫外線放射源。画像：旭化成株式会社と名古屋大学