殺菌効果が高い波長280ナノメートルの紫外光を世界最高出力10ｍWで発光する発光ダイオード

　理化学研究所と松下電工は４日、殺菌効果が高い波長２８０ナノメートル（ナノメートルは１０億分の１メートル）の紫外光を、世界最高出力１０ｍＷで発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）の開発に成功したと発表した。

　波長２００ナノ―３５０ナノメートルの深紫外光を高効率に発光するＬＥＤや半導体レーザーダイオード（ＬＤ）は、殺菌・浄水、医療分野、高演色照明、公害物質の高速分解処理、バイオ工学、化学工業、各種の情報センシングなど幅広い分野での応用が期待されている。

　特にバクテリアなどを直接殺菌する効果が最も高い波長２６０ナノ―２８０ナノメートルの紫外光は、医療器具の滅菌用途に活用でき、半導体の紫外光源が実現すればサイズが数ミリメートルと小型・軽量化でき、携帯可能な殺菌灯などへと用途が広がる。

　深紫外領域で発光する窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系半導体は、深紫外ＬＥＤやＬＤを実現する材料として注目されている。しかし、この材料は結晶欠陥（転移）が多いことやｐ型半導体のホール濃度が低く電気抵抗が大きいことから、十分な発光効率を得ることができず、高出力の深紫外ＬＥＤは実現していなかった。

　両社の研究グループは、ＡｌＧａＮにインジウム（Ｉｎ）を数％添加、ｐ型半導体のホール濃度を向上させることで波長２８０ナノメートル帯の深紫外で、非常に高い内部量子効率（推定８０％）で発光する窒化物半導体混晶（ＩｎＡｌＧａＮ＝窒化インジウムアルミニウムガリウム４元混晶）を作製し、単独素子で世界最高出力１０.６ｍＷの室温連続動作に成功した。

　この成果は、６―９日に伊豆の修善寺で開催の第２回窒化物半導体結晶成長国際シンポジウム（ＩＳＧＮ―２）で発表される。