世界初、深紫外半導体レーザーの室温連続発振に成功 名古屋大と旭化成

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名古屋大学は2022年11月25日、同大学未来材料・システム研究所の研究グループが旭化成と共同で、UV-C帯域274nmの深紫外半導体レーザー(UV-C LD)の室温連続発振に世界で初めて成功したと発表した。UV-C LDの実用化につながる成果で、研究グループは2025年の製品化を目指す。

UV-Cは波長280nm未満の紫外線で、細胞のDNAを破壊する力が太陽光の中で最も強い。地球を覆うオゾン層に吸収されるため地表には届かないが、細菌やウイルスを死滅させることから医療機器などへの応用が期待されている。このほか、ウイルス検知や微粒子などの計測やガス分析、金属や樹脂素材などのレーザー加工への応用も考えられる。

UV-C LDは半導体からUV-Cを発生させるが、電池のような小さな電力を使って室温でレーザーを発振させるのが困難で、実用化の課題となっていた。

研究グループはUV-C LD素子を形成する結晶の乱れがレーザー特性を劣化させることを発見。全く結晶の乱れが発生しない素子の作製に成功した。この素子を用いることでレーザー発振に必要な駆動電力を従来の10分の1にまで低減させ、室温での連続発振を成功させた。これによって電池で機器を作動させることも可能になる。

研究グループは今後、2025年度の製品化を目標にさらに研究を進めていく。今回の研究成果は米物理学協会の学術雑誌Applied Physics Lettersに受理され、2022年11月24日、名古屋大学学術機関リポジトリで公開された。

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