記者日前從廈門大學獲悉,該校物理與機電工程學院康俊勇教授課題組自主研發的新型寬帶隙半導體材料為深紫外光子學的發展提供了新的思路和方向。它的“秘訣”在于材料純度和結構質量高,通過其中激子和光子的相互轉化特性可以輕松實現深紫外光的發射,從而大大提升激光器件的發光能效。相關研究成果刊登在《自然》出版集團旗下涵蓋自然科學所有領域的在線開放刊物《科學報道》上。
所謂深紫外光,是指波長短于280納米的紫外線。這種光源波長短、頻率高,可在水及空氣凈化、疾病治療、信息技術等領域發揮獨特作用。傳統的深紫外光通常由高壓汞燈產生,體積大、電壓高、毒性大,而用氮化鋁基寬帶隙半導體來產生深紫外光,一般體積不足米粒大、只要數伏特、無毒無害,且壽命長數百倍。從2005年開始,康俊勇課題組便開始研發這種高純度的寬帶隙半導體深紫外光源材料和器件,并不斷突破結構瓶頸。
2012年底,課題組博士生李孔翌在氮化鋁半導體中探測到了名為“激子極化激元”的粒子。這種粒子是激化的電子與光子結合的產物,天生容易聚在一起。借助它,可以輕松實現光的同步發射,也就是說,在很低的電流驅動下,就可發射出激光。