Research press release

便利な紫外レーザー

Nature Photonics

Ultraviolet convenience

CDやDVDプレイヤーにみられるような電気的に駆動される半導体レーザーダイオードは、非常に便利なレーザー光源である。しかし、それらの動作波長はまだ紫外域(UV)に深く入り込んでいない。Nature Photonics(電子版)に発表される論文では、吉田治正らが、これまで報告された中で最も短い342 nmの波長で動作するAlGaNレーザーダイオードについて報告している。

この成果は重要である。なぜなら、生物医学、データ記憶、材料加工の分野に、短波長UVレーザーを必要とする多くの用途があるからである。現在のブルーレイディスクに続く次世代光データ記憶システムは、短波長UVレーザーダイオードを必要とするかもしれない。加えて、マイクロチップ製造用半導体リソグラフィーも、UVレーザーを必要とする。さらに、生体系内の蛍光はUV光で励起されるのである。

重要なのは、吉田らが開発したレーザーがインジウムを含まないことである。インジウムは、通常、UVレーザーダイオードの効率を向上させるために添加されるが、デバイス動作を長波長に制限する。今回の実証で、室温で動作する実用的な高効率インジウムフリーUVレーザーダイオードを作製できることが明らかである。そのデバイスは、パルス電流で駆動されるとミリワット域のパワーを放出する。

Electrically powered semiconductor laser diodes, like those found in CD and DVD players, are a highly convenient source of laser light, but their wavelength of operation is yet to reach deep into the ultraviolet (UV). This week online in Nature Photonics, Harumasa Yoshida and his colleagues report an AlGaN laser diode that operates at a wavelength of 342 nm — the shortest wavelength of operation reported so far.

The achievement is important because there are many applications in biomedicine, data-storage and materials processing that require short-wavelength UV laser diodes. The next-generation of optical data-storage systems following today’s blu-ray disks may need short-wavelength UV laser diodes. In addition, semiconductor lithography for the manufacture of microchips also requires UV lasers and fluorescence in biological systems is excited by UV light.

Importantly, the laser developed by Yoshida and colleagues contains no indium. Indium is usually added to improve the efficiency of a UV laser diode, but it limits device operation to longer wavelengths. The demonstration proves that it is possible to create a practical and efficient indium-free UV laser diode that operates at room temperature. The device emits powers in the milliwatt range when driven by a pulsed electrical current.

doi: 10.1038/nphoton.2008.135

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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