“让我们谈论科学”:科学家创造了一种具有“深”紫外线辐射的激光二极管


在来年的第一期中,让我们谈谈科学,我们应该谈谈日本名古屋大学科学家的发明。 本发明不仅值得注意,而且由于它是作为“研究实验室-商业客户”的公私合作伙伴关系的一部分而制成的。 名古屋大学的日本科学家与化学工业公司旭化成合作。 该公司在德国和美国设有子公司。


日本物理学家的发明是什么?



他们在实验室中能够制造出世界上第一个激光二极管,以最小的能量消耗在“深”紫外光谱中发射。

在日本未来综合电子研究中心:

我们的大学创建了一个激光二极管,该二极管目前发射的时间最短 故事 这样的研究是在室温下使用脉冲电压源的波长-271,8 nm。

值得注意的是,这是一项重大进步,因为先前的波长(336 nm)能够显着超过并进入“深”紫外光。

他们说,在日本名古屋大学,借助这种激光二极管,将有可能在医学上取得长足的进步。 它主要涉及治疗包括牛皮癣在内的复杂皮肤疾病的可能性。

为什么开发是由化学工业公司资助的?


事实是,旭化成需要超现代的气体分析仪。 该公司从事DNA结构领域的研究,如上所述,紫外线激光二极管将在其中提供帮助。

这一发展也使军事感兴趣。 特别是关于为以下目的创建气体分析仪的可能性 航空,包括情报。 例如,我们正在谈论化学使用的分析 武器 在地上。

也正在考虑对药物对特定人体器官的影响进行前瞻性研究的可能性。

从日本科学家的资料来看:

紫外线激光二极管克服了在这种半导体器件的开发中遇到的几个问题。 我们使用高质量的氮化铝(AlN)基板作为创建激光二极管层的基础。 这是必需的,因为低质量的AlN包含大量缺陷,当将电能转换为光能时,这些缺陷最终会影响激光二极管有源层的效率。

理论上的一点:在激光二极管中,“ p型”和“ n型”层被所谓的“量子阱”隔开。 当电流流过这种二极管时,p型层中带正电的空穴和n型层中带负电的电子流向中心并结合,从而以光粒子-光子的形式释放能量。

日本研究人员设计了这种“量子阱”,使其精确地发出深紫外光。 p型和n型层由氮化铝镓(AlGaN)制成。 同样由AlGaN制成的面层(覆层)放置在p型和n型层的两侧。 在n型层下方的壳包括通过合金化沉积的硅杂质。

在这种情况下,合金化被用作改变基材性能的方法。 对p型层上方的壳进行了分布式极化掺杂-不添加杂质。 在p侧衬里中产生的铝含量从底部开始最大,然后逐渐降低到上部。 研究人员认为,这种铝梯度会增加带正电的空穴的流动。 还添加了上接触层,该上接触层由合金化的p型AlGaN镁制成。

该系统的工作电压为13,8 V,它允许您发射深紫外辐射的激光束。在所有其他情况下,波长开始增加。

能够在深紫外光谱的一部分中产生高度相干波的半导体二极管的创建,也是基于半导体以最小的能量消耗创建X射线激光器的新步骤。
按Ctrl 输入

注意到一个错误 突出显示文字并按。 CTRL + ENTER

41 评论
信息
亲爱的读者,您必须对出版物发表评论 注册。

Ужезарегистрированы? 登录

  1. Victor_B 21 1月2020 14:50
    • 12
    • 4
    +8
    阿尔费罗夫不在他们身上...
    更确切地说,不幸的是,Alferovs还不够...
    哦,这几天有人
    不是说现在的部落
    神!
    1. 猫头鹰 21 1月2020 15:13
      • 12
      • 1
      +11
      Quote:Victor_B
      哦,这几天有人
      不是说现在的部落
      神!

      俄罗斯发明了一种技术,可让您获得地球上最强大的光辐射。 2006年,基于非线性光学晶体中光的参量放大技术,在俄罗斯科学院下诺夫哥罗德应用物理研究所建造了PEARL(PE功率参量激光)装置。 该装置产生的脉冲功率为0,56皮瓦,是地球上所有发电厂的功率的数百倍。
      https://ria.ru/20140208/993836860.html
      1. Victor_B 21 1月2020 15:18
        • 3
        • 4
        -1
        不幸的是,阿尔费罗夫, 还不够。..

        这还不够。
        好吧,还不完全灭绝/离开!
        1. Shurik70 21 1月2020 18:47
          • 3
          • 0
          +3
          能够在深紫外光谱的一部分中产生高度相干波的半导体二极管的创建,也是创建基于半导体的X射线激光器的新步骤

          认为X射线的波长小于10到-8度。 原子的大小大约在10到-10度之间。 这意味着辐射层的大小必须为100个原子量级。
          也就是说,利用现代技术,可以非常现实地完成基于半导体的X射线激光器。 但是他的功率会很弱,甚至没有十瓦的功率可以通过100个原子的薄膜泵出,更不用说千瓦了。
          只有医疗工具,武器不起作用
          1. KelWin 22 1月2020 00:55
            • 0
            • 0
            0
            但是他的功率会很弱,甚至没有十瓦的功率可以通过100个原子的薄膜泵出,更不用说千瓦了。
            只有医疗工具,武器不起作用

            好吧,您可能可以组装这样的低功率发射器阵列? 光学器件将是复杂且昂贵的,但也许可以通过提高能源效率获得回报。
            1. 瓦迪姆特 22 1月2020 07:10
              • 2
              • 0
              +2
              X射线光学? 好吧,很多人伤了她的牙齿 欺负
              激光二极管已经使用了这么长时间是很奇怪的,因为可以购买相当长一段时间的波长为280 nm的简单串行LED(顺便说一下,也是日文)。 但是力量很少。 我没有与他们合作很长时间,并且放弃了它们,但它们还不适合我的项目。 使用DRL 400灯在带有石英准直器的外壳中安装一个简单的燃烧器是一种更为有效的解决方案(摩擦/瓦特) 笑
              1. KelWin 22 1月2020 16:24
                • 0
                • 0
                0
                Ну с этим то диодом они предполагают использовать какую-то оптику? Или им это еще предстоит решать?
                1. 瓦迪姆特 22 1月2020 16:57
                  • 1
                  • 0
                  +1
                  Да, уже на вакуумном ультрафиолете из оптики только зеркала. С рентгеном и того хуже hi
                  1. KelWin 22 1月2020 17:00
                    • 0
                    • 0
                    0
                    Ясно. Спасибо за ликбез)
      2. Chaldon48 21 1月2020 15:39
        • 1
        • 0
        +1
        并且必须假定,军方开始对美国感兴趣,最有可能对美国感兴趣。
        1. 猫头鹰 21 1月2020 15:52
          • 2
          • 3
          -1
          大概这就是“俄国人做不到的战斗激光,因为这根本不可能!”
      3. NEXUS 21 1月2020 16:08
        • 0
        • 1
        -1
        引用:Uhu
        该装置产生的脉冲功率为0,56皮瓦,是地球上所有发电厂的功率的数百倍。

        这当然令人愉悦,但是……但是,这些瓦数的实际用途是什么?
        1. 猫头鹰 21 1月2020 16:39
          • 1
          • 0
          +1
          你惊呆了吗 能量转移是一种轻武器。 激光战斗,数数。 这是军事委员
        2. Krot的 21 1月2020 16:48
          • 1
          • 0
          +1
          这当然令人愉悦,但是……但是,这些瓦数的实际用途是什么?

          从军事到医疗,再加上空间。 与UV二极管完全相同的值。
      4. astepanov 21 1月2020 17:27
        • 2
        • 0
        +2
        引用:Uhu
        俄罗斯发明了一种技术,可让您获得地球上最强大的光辐射。

        是的 此外,脉冲能量仅为40 J-因此,这种装备作为武器是绝对没有用的。 一个纯粹的研究项目。 而且,顺便说一句,它开始在苏联时代实现。
        1. 猫头鹰 21 1月2020 17:36
          • 1
          • 0
          +1
          增加力量。 更确切地说,不是这样,就可以实现单位时间的吞吐量,自发光更有趣。 再说一次,现在我开始了解Peresvet耳朵的来源。
          1. astepanov 21 1月2020 18:39
            • 0
            • 0
            0
            引用:Uhu
            增加力量

            0,56瓦对您来说还不够吗? 您甚至不知道激光的工作原理以及如何测量其特性?
            1. 猫头鹰 21 1月2020 19:04
              • 0
              • 0
              0
              Sory想到了一件事,说了另一件事。 我的意思是,增加能量-时间或小间隔的脉冲数)瓦特甚至是每秒的焦耳,所以对手说功率是肯定的,但是能量很少
      5. Ilya_Nsk 24 1月2020 11:41
        • 0
        • 0
        0
        что-то тут не так.. СМИ, как всегда, пробежались по верхам. Закон сохранения энергии никто не отменял. Здесь речь идет о некоей удельной величине, например, плотности светового потока Вт/см² при фемтосекундных длительностях
    2. ul_vitalii 21 1月2020 15:46
      • 6
      • 2
      +4
      他们什么也没说。 微笑
    3. 评论已删除。
      1. Victor_B 21 1月2020 17:17
        • 2
        • 0
        +2
        Quote:Balabol-M
        在90年代,对科学和教育的打击是最有力的。

        丘拜斯本该死了,但取而代之的是……好吧,我不确定那位有价值的人物。
        最主要的是,红头发死了!
        1. 评论已删除。
          1. Victor_B 21 1月2020 17:41
            • 0
            • 0
            0
            Quote:Balabol-M
            我像a子一样紧贴俄罗斯,你无法赶走它,强大的力量在后面。

            这就是为什么只有一块墓碑才能将我们从中拯救出来!
        2. Svetlan 21 1月2020 17:39
          • 2
          • 0
          +2
          b脸是次要的。 叶利钦和断背是所有疾病的主要来源。
          1. 评论已删除。
          2. Balabol-M 21 1月2020 18:02
            • 2
            • 1
            +1
            Quote:斯韦特兰娜
            b脸是次要的。 叶利钦和断背是所有疾病的主要来源。

            他们开始了崩溃机制,但是他们不断地向人们低声说起民主和社会主义。 所有这些我们不会很快知道..
      2. astepanov 21 1月2020 18:06
        • 2
        • 1
        +1
        Quote:Balabol-M
        而且我一定会赶上!

        您以第一人称写东西-因此,您是一位科学家,并且从内部了解科学的状态,对吗? 一些细节(例如,在帖子中放置逗号)使我怀疑您是科学界的一员。 但是在我看来,我们不仅没有赶上,而且甚至跌到了三十年前的水平。 您读了另一个博士学位,并感到惊讶:这种感觉是三年级学生被开除文凭的工作。
  2. knn54 21 1月2020 15:28
    • 1
    • 0
    +1
    必选条件是高质量的氮化铝基板。
  3. 节俭 21 1月2020 15:39
    • 2
    • 1
    +1
    而他的工作时间是什么,辐射的时间是什么? 那加热基板呢? 是由于长时间加热铝基板增加的蒸发和来自铝基板的光谱部分而使激光脉冲“阻塞”,并因此导致二极管和辐射本身的输出功率下降吗?
    1. ShVEDskiy_stol 21 1月2020 15:52
      • 1
      • 0
      +1
      我们必须看源头。 而且我不认为所有的卡片都会放在那儿。
  4. 百万 21 1月2020 15:41
    • 3
    • 1
    +2
    以为我们的,但没有日本人...
    1. ltc35 21 1月2020 15:59
      • 2
      • 0
      +2
      甚至我们在新西伯利亚的光学实验室也自费并充满热情。
      1. Balabol-M 21 1月2020 18:06
        • 2
        • 0
        +2
        Quote:ltc35
        甚至我们在新西伯利亚的光学实验室也自费并充满热情。

        是的,现在他们继续.. Chubais竭尽全力,让才华横溢的年轻科学家通过了资金....他只是缩小了预算,甚至没有把预算藏起来..记住,他说:“我们有很多钱。让我们玩得开心..”。
  5. 欧佩 21 1月2020 15:59
    • 0
    • 4
    -4
    有点胡说八道,小时候我玩这种垃圾,现在我将尝试查找图片..
  6. 欧佩 21 1月2020 16:03
    • 0
    • 0
    0
    伙计们,该网站上的一个tutta,有一个tovarisch,名称为“ AVIOR”,让他回应,我给了呼号)
  7. 欧佩 21 1月2020 16:11
    • 0
    • 0
    0
    现场很重,显然总部的编辑正坐在...
  8. 21 1月2020 16:25
    • 0
    • 0
    0
    我们的大学创建了一个激光二极管,该二极管在室温下具有脉冲电压源,发射的光是目前此类研究史上最短的波长-271,8 nm。
    值得注意的是,这是一项重大进步,因为先前的波长(336 nm)能够显着超过并进入“深”紫外光。

    嗯,我不明白。
    2010年,首次展示了自由电子激光,它产生的相干光子的能量为10 eV(对应的波长-124 nm),即处于真空紫外线范围内(《科学日报》)。
    1. 节俭 21 1月2020 17:23
      • 0
      • 0
      0
      最有可能的是,并非全部紫外线的“纯”辐射(即在271,8nm波的这一部分)的转移是该部分光谱的选择性通量,这是日本人非常期望的任务。 然后,他们将通过较高的辐射波来理解,接收“超纯”的选择性辐射通量。
    2. 瓦迪姆特 22 1月2020 17:55
      • 0
      • 0
      0
      Хм, ну как-бы лазер на свободных электронах это такая огромная дура из магнитов и нержавейки, относящаяся к электровакуумным приборам 笑 А тут малюсенький полупроводниковый лазерный диод. Фишка в том, что именно полупроводники добрались до когерентного излучения 270нм, раньше не могли hi
  9. faterdom 21 1月2020 17:28
    • 3
    • 0
    +3
    用紫外线将细菌淬灭-众所周知的方法是在医院的石英室或KUF设备(鼻子,喉咙或其他地方装有石英光的漏斗)中进行消毒。 这是可行的,但是连贯的源甚至可以精确地调整为某种类型(大小)的细菌,从而在不以最小必需功率引起灼伤的情况下,可以在患者身体部位完全解决治疗问题。
    这是想到的第一件事。
    好吧,把敌人的视网膜烧毁给敌人,这样他就不会猜到-这是神圣的!
    用于高精度武器系统或用于在控制对象之间传输数据的集中控制通道-以下。
    可以无休止地进行扩展以猜测在紫外线范围内可以看到什么以及如何看到。 人们可能会问蜜蜂-他们明白了。 但是只有很大的嗡嗡声。
  10. Vasyan1971 21 1月2020 18:27
    • 0
    • 0
    0
    这一发展也使军事感兴趣。 ....例如,我们正在谈论对地面化学武器使用情况的分析。

    不完全是
    根据历史事实,在第二次世界大战期间,日本是唯一违反《日内瓦议定书》积极使用化学武器的国家。
  11. 克林贡语 21 1月2020 21:29
    • 0
    • 2
    -2
    引用:krot
    这当然令人愉悦,但是……但是,这些瓦数的实际用途是什么?

    从军事到医疗,再加上空间。 与UV二极管完全相同的值。

    如果波长小,则可以显着提高光学介质上的记录密度。 在Blue Ray设备中,蓝色激光会进行写入/读取操作,然后会有紫外线。 带有8K电影或全息图的光盘 wassat
  12. CAT BAYUN 21 1月2020 22:42
    • 0
    • 0
    0
    好吧,我能说什么? 做得好日语! 考虑到他们的天生素质:努力工作,勤奋,不深究的责任……这将是奇怪的。他们甚至试图从质量上和彻底上对邻居造成伤害和悲伤。 毫无疑问,这是在极端发射光谱的能量供应问题上的突破...
    可惜的是,并不是我们的头脑聪明到了最后……但是令我高兴的是,尽管日本人对这种突破性研究感到自豪,但他们只是追随者。
    勤奋,执着,努力....
    如果没有我们亲爱的朋友洛舍夫和他对半导体发光的根本发现,他们会在哪里如此仔细地钻研?
    我再次确信:俄罗斯一直在寻找任何人都未知的新事物,但是西方人(日本人)却使人感到困惑。 然后我们以疯狂的金钱购买了我们自己的基本发现的体现……