Создан диод дальнего ультрафиолета, который работает при комнатной температуре

Инженеры представили первый в мире диод, который генерирует постоянное глубокое ультрафиолетовое излучение при нормальных условиях.

Исследователи из университета Нагоя под руководством лауреата Нобелевской премии по физики Хироши Амано успешно провели первую в мире непрерывную генерацию глубокого ультрафиолетового излучения при комнатной температуре с помощью лазерного диода. Устройство, разработанное учеными, создает волны с частотой менее 280 нм (дальний ультрафиолет, УФ-С).

Демонстрация первого непрерывного диода дальнего ультрафиолетового излучения. Видео: Nagoya University’s Institute of Materials and Systems for Sustainability

Еще в 2019 году исследовательская группа создала коротковолновый ультрафиолетовый-видимый (УФ-С) лазерный диод, работающий с помощью коротких импульсов тока. Однако входная мощность, необходимая для создания этих импульсов, составляла 5,2 Вт. Это было слишком много для непрерывной генерации, поскольку мощность вызывала быстрый нагрев диода и прекращение его работы.

В новой работе, опубликованной в журнале Applied Physics Letters, физики изменили структуру устройства, уменьшив мощность привода, необходимую для работы лазера, всего до 1,1 Вт при комнатной температуре. Ученые обнаружили, что ранее созданные устройства требовали высокой мощности из-за дефектов кристалла, возникающих на лазерной полоске.

Схема устройство и развитие лазерных диодов. Изображение: Issey Takahashi, Nagoya University’s Institute of Materials and Systems for Sustainability

Дальнейший анализ показал, что эти дефекты возникают из-за деформации кристалла. Подобрав правильные боковые стенки лазерной полоски, ученые подавили дефекты, добившись эффективного протекания тока в активную область лазерного диода и снизив рабочую мощность.

Лазерные диоды нашли широкое применение в самых разных сферах. Например, инфракрасное излучение применяется в устройствах оптического излучения, а синее — в дисках Blu-Ray. Авторы разработки полагают, что новая технология для создания УФ-С-излучения пригодится в здравоохранении, обнаружении вирусов, измерении твердых частиц, анализе газов и лазерной обработке с высоким разрешением.

Особенно исследователи отмечают перспективы использования новых диодов для стерилизации воздуха и очистки воды.

В отличие от нынешних методов светодиодной стерилизации, которые требуют большого количества времени, лазеры могут дезинфицировать большие площади за короткое время и на больших расстояниях.

Чжан Цзыи, соавтор исследования

Читать далее:

Скоро на Землю обрушится магнитная буря

Названа главная опасность лунной миссии «Артемида»

Раскрыт истинный смысл мумификации: все это время ученые ошибались

На обложке: источник непрерывного ультрафиолетового излучения. Изображение: Asahi Kasei Corp. and Nagoya University

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука
Новый препарат может обратить диабет вспять
Наука
На Марсе участились полярные сияния: что это значит
Космос
Форма известной туманности оказалась совсем не такой, как считали ученые
Наука
Исламский «Экскалибур» нашли в Испании: ему больше 1000 лет
Наука
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука