新半導体の紫外光源開発 工・川上教授ら(2010.10.01)

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工学研究科の船戸充准教授、川上養一教授らは9月27日、新型半導体による高出力・高性能の紫外線(UV)光源の開発に成功したと発表した。

川上教授らは、窒化物半導体である「AlGaN(窒化アルミニウム・ガリウム)」などを用いて多層からなる「量子井戸構造」を作成。AlGaNは電子線を当てると深紫外線を出し、現在、産業用や医療用で使われているハロゲンランプなどの紫外線光源に代わって無害で長寿命かつコンパクトな紫外線光源になると期待されている。

また量子井戸構造ではキャリア(電子と正孔)を閉じ込めるなどの効果があり、加えて「電子線励起法」というブラウン管テレビで用いられる蛍光発光の技術を転用し、その結果、通常の発光ダイオードに比べてより効率よく光を発生させることに成功した。

開発した光源は波長が240ナノメートル(深紫外域)、その出力は100ミリワット、電力利用効率は40パーセント。深紫外領域の半導体光源で世界最高の出力・効率になった。

今後は各種デバイスに応用できるよう光源の素子化を目指し「2,3年後には実現したい」という。

これは株式会社ウシオ電機との共同研究であり、この成果は英科学誌『ネイチャー・フォトニクス』のオンライン速報版に掲載された。

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