產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所開發(fā)出了用金剛石作半導(dǎo)體的深紫外LED。詳細(xì)內(nèi)容將在應(yīng)用物理學(xué)會(huì)舉辦的09年春季的“第56屆應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合演講會(huì)”(3月30日～4月2日，筑波大學(xué))上發(fā)布(演講序號(hào)：1p-TC-9～10)。

　　產(chǎn)綜研開發(fā)的金剛石LED的發(fā)光演示?？梢姽獠皇潜緛?lái)的紫外線，而是利用棱角缺陷等產(chǎn)生的可視光。采用實(shí)際強(qiáng)度(單位波長(zhǎng))約為可視光20倍的深紫外線。

　　此次開發(fā)的深紫外LED采用在2mm見方的金剛石底板上層疊p-i-n結(jié)構(gòu)金剛石半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)。采用發(fā)光波長(zhǎng)為235nm深紫外線。注入320mA電流時(shí)的輸出功率為30μW。“目前已接近實(shí)用水平”(產(chǎn)綜研能源技術(shù)研究部門主要研究員、筑波大學(xué)數(shù)理物質(zhì)化學(xué)研究科教授山崎聰)。

　　此次的金剛石LED的結(jié)構(gòu)

　　據(jù)產(chǎn)綜研透露，該LED具有兩大特點(diǎn)：(1)即使接通大電流發(fā)光效率仍繼續(xù)增加，(2)耐高溫。比如即使通過直徑為120μm的電極接通電流密度超過2000A/cm2的電流，發(fā)光效率也不會(huì)達(dá)到飽和，而是繼續(xù)升高。目前，使用競(jìng)爭(zhēng)材料AlGaN類半導(dǎo)體的深紫外LED的工作電流密度最大約為500A/cm2。

　　注入電流為50mA時(shí)發(fā)光光譜的溫度依存性。421℃時(shí)發(fā)光強(qiáng)度仍繼續(xù)升高。

　　耐高溫方面，即使將溫度從室溫提高到420℃，發(fā)光強(qiáng)度也不減弱，而是繼續(xù)增強(qiáng)。金剛石LED與普通LED不同，用“激子(exciton)”的產(chǎn)生作發(fā)光原理。激子是類似粒子一樣運(yùn)動(dòng)的電子·空穴對(duì)。不過，一般情況下并不耐熱，大部分激子很快就會(huì)破裂。而金剛石LED產(chǎn)生的激子“非常穩(wěn)定，即使在600℃的溫度下也不破裂”(產(chǎn)綜研能源技術(shù)研究部門電力能源基礎(chǔ)部特別研究員牧野俊晴)。這就是耐高溫的原因。