深紫外激光二極管室溫下發射連續波

　　由2014年諾貝爾物理學獎獲得者、日本名古屋大學材料與系統可持續發展研究所的天野弘領導的一個研究小組，與旭化成株式會社合作，成功地對深紫外激光二極管（波長低至UV-C區）進行了世界上第一個室溫連續波激光發射。研究結果近日發表在《應用物理快報》上，代表這項技術朝著廣泛應用邁出了一步。

　　從2017年開始，天野弘研究小組與提供2英寸氮化鋁基板的旭化成公司合作，開始開發深紫外激光二極管。起初，向該裝置注入足夠的電流太困難，阻礙了紫外可見（UV-C）激光二極管的進一步發展。

　　2019年，天野弘的研究小組使用偏振誘導摻雜技術解決了上述問題，首次制造了一種短波長的UV-C半導體激光器，它可以在短脈沖電流下工作。這些電流脈沖所需的輸入功率為5.2W，這對于連續波激光來說太高了，因為功率會導致二極管迅速升溫并使激光停止。

　　研究人員此次重塑了設備本身的結構，將激光器在室溫下運行所需的驅動功率降低至僅1.1W。研究人員發現，強晶體應變會阻礙有效電流路徑。通過巧妙地剪裁激光條紋的側壁，他們克服了缺陷，實現了流向激光二極管有源區的高效電流，并降低了工作功率。

　　這項研究是半導體激光器在所有波長范圍內實際應用和發展的一個里程碑。未來，UV-C激光二極管可應用于醫療保健、病毒檢測、顆粒物測量、氣體分析和高清晰度激光處理，尤其有利于需要消毒手術室和自來水的外科醫生和護士們。