NICT、発光波長265nmで150mW超の光出力を持つ深紫外LEDを開発 製造コストも低減

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情報通信研究機構(NICT)は2017年4月4日、150mWを超える光出力の深紫外LEDの開発に成功したと発表した。

深紫外LEDは波長200~300nmで発光するLEDで、有害な薬剤を用いないウィルス殺菌や水銀ランプの代替などの用途で期待されている。

今回の研究では、光取り出し特性と放熱特性を同時に向上させるナノ光/ナノフィン構造を、ナノインプリント技術を用いてLEDチップ全面に形成。これにより光飽和減少を抑制し、従来構造と比較して光出力を大幅に増大させることに成功した。

発光波長265nm、室温かつ連続駆動の条件下での深紫外波長帯の世界最高出力となる光出力150mW超を達成。これは殺菌性の最も高い265nm帯LEDにおいて実用域とされる100mWを超える初めての事例だという。

深紫外LEDは窒化物半導体を用いて作製される。近年の結晶成長技術の進歩によって内部量子効率は改善されているが、光取り出し効率が極めて低く、発熱や光出力飽和現象などの発生によって高出力化が難しいという課題があった。

今回の成果は、光出力を大幅に向上せさると同時に、ナノインプリント技術を用いることで従来の電子ビーム描画などの加工法と比較して製造コストも大幅に低減するものだ。これにより、従来の水銀ランプなどの既存大型光源では難しかったさまざまな新しい組み込み型アプリケーションの実現が期待されるという。

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