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公衆衛生や生活の質的向上に寄与! ~深紫外発光素子の高効率動作メカニズムを解明~

【発表のポイント】

  • 深紫外発光ダイオードの高効率発光メカニズムを解明
  • 强い発光を生じるナノ领域へ电流が集中する特异构造を発见
  • 医疗?浄水?杀菌?消毒から高速光通信まで、様々な応用分野に利用できる固体発光素子の効率?性能改善へ道

【概要】

东北大学多元物质科学研究所 小島 一信 准教授、秩父 重英 教授は、創光科学株式会社 平野 光 氏、長澤 陽祐 氏、一本松 正道 氏、名古屋大学未来材料?システム研究所 本田 善央 准教授、天野 浩 教授、名城大学 赤﨑 勇 終身教授?特別栄誉教授と共同研究を行い、深紫外(DUV)波長領域*1で动作するサファイア基板上に作製された窒化アルミニウムガリウム(础濒骋补狈)*2発光ダイオード(LED)(以下AlGaN LED)の高効率動作メカニズムを解明しました。

地球上には現在、安全な水を飲めない人々が約11億人おり、また、約26億人が清潔な公衆衛生が保たれていない環境において生活を余儀なくされています。この状況を打開し、世界に貢献するためには、殺菌に必要な300 nm*3以下の顿鲍痴波长领域において动作する高効率固体光源*4を低コストで実现し、広く利用されることが重要です。顿鲍痴光源は太阳光より波长が短いことから、公众卫生だけでなく高密度光记録や高速光无线通信など、幅広い応用分野にも活用できると期待されます。

小島准教授らは、普及価格を実現できるサファイア基板上に作製されたAlGaN LED(創光科学㈱提供)の発光メカニズムを調べた結果、強い発光が生じる微小なナノメートルサイズの領域へ電流が集中する特異な構造が形成されていることを発見しました。本研究は、AlGaN DUV LEDの更なる効率向上に結びつき、医療?浄水?殺菌?消毒や高速光無線通信などの幅広い応用分野で、機器性能の向上へ道を切り開くものと考えられます。

本研究の一部は、物质?デバイス领域共同研究拠点および科研费助成事业若手研究(础)と新学术领域研究「特异构造の结晶科学」の助成を受けています。

本研究成果は、米国物理協会(AIP)の科学誌「Applied Physics Letters」誌にて、2019年1月7日にオンライン公開されました。

【用语解説】

*1 深紫外(DUV)波長領域:光の波長のうち、およそ200 nmから300 nmの範囲のこと(明確な区切りはない)。

*2 窒化アルミニウムガリウム(AlGaN) :窒化アルミニウム(AlN)と窒化ガリウム(GaN)の中間的性質をもつ、いわゆる混晶と呼ばれる中間化合物である。

*3 ナノ:国际単位系の接头辞であり、基準となる量の「10の-9乗(十亿分の一)倍」を意味する。

*4 固体光源:固体材料のみによって构成された光源のこと。真空容器やガスを用いないため、小型化?高効率化の面で有利。

【参考画像】サファイア基板上に作製された窒化アルミニウムガリウム尝贰顿

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
准教授 小島 一信(こじま かずのぶ)
教授 秩父 重英(ちちぶ しげふさ)
罢贰尝:022-217-5363
别-尘补颈濒:办办辞箩颈尘补*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
东北大学多元物质科学研究所広報情報室
罢贰尝:022-217-5198
别-尘补颈濒:辫谤别蝉蝉.迟补驳别苍*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

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