英文原文链接[1]：Nagoya University. "Laser diode emits deep UV light." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 January2020.<www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200118095048.htm>.
科学家说他们已经成功研制出可以辐射目前最短波长的紫外激光二极管，该项成果在医疗消毒、皮肤病治疗以及DNA分析等领域都有着潜在的应用。
Fig.1 深紫外激光二极管的结构示意
图片摘自文献[2]。根据最新发表在《Applied physics express》期刊中的学术研究论文，Nagoya University的科学家联合Asahi Kasei corporation已经成功地设计了可以辐射深紫外光的激光二极管。来自Nagoya University的未来电子学综合研究中心的Chiaki Sasaoka教授说：“我们的激光器可以在室温下，电激发辐射出目前世界上最短波长的激光，波长约为271.8nm”。之前的有关紫外激光二极管的研究中，一些激光二极管也只是实现了辐射略低于336nm的紫外光，Sasaoka解释说。
辐射短波长紫外光（发射波长在200-280nm波段，该波段也被称为C类紫外光）的激光二极管可以用于医疗上的消毒、如银屑病等皮肤病的治疗以及气体和DNA的分析。Nagoya University的科学家克服了以往科研人员研究这类半导体器件所遇到的问题，成功地设计了深紫外激光二极管。
该课题组使用高质量的氮化铝作为基底构建激光二极管的激发层，这是该设计的关键，因为低质量的氮化铝存在很多缺陷，这些缺陷严重影响激光二极管激发层的电能向光能的转化效率。
在激光二极管中，N型层与P型层被量子阱分隔开。当电流通过激光二极管，P型层中带正电的空穴与N型层中带负电的电子流到中间进行组结合，释放能量辐射出光子。研究人员精心设计量子阱使其可以辐射深紫外光。P型层和N型层使用的是氮化铝镓材料，在P型层和N型层的各一侧的覆盖层同样使用了氮化铝镓材料。N型层一侧的覆盖层掺杂了铝杂质，这一过程称为掺杂，掺杂是一种改变材料性能的技术。P型层一侧的覆盖层采用分布式极化掺杂，该掺杂层不含有任何杂质。P型层一侧的覆盖层底侧含有最高浓度的铝杂质，铝杂质的含量由下而上逐渐减小。研究人员认为这个铝含量的梯度变化可以增加带正电的空穴的流动速度。最顶层又覆盖了掺杂镁的P型氮化铝镓层。
研究人员发现P型层一侧的极化掺杂覆盖层可以导致很小的电压就可以辐射出很短的波长，这是目前公开报道的最短发射波长。该课题组目前正在联合Asahi Kasei corporation实现室温下连续的深紫外激光，进而制作辐射C类紫外光的激光二极管。
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Fig.2 深紫外激光二极管的电流、电压、发射谱的特性；内插图显示电流为0.5A的发射谱。
Fig.3 在0.2A(a)和0.5A(b)电流下的TE、TM偏振光的发射谱；a中的内插图为0.5A下TE偏振光辐射谱的细节。
Fig.4 两种不同器件（A，B）在0.3A 电流下的电流、电压以及发射谱的特性比较；A、B器件的区别是有无六角形金字塔型颗粒上的P电极。
Reference
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Ziyi Zhang, Maki Kushimoto, Tadayoshi Sakai, Naoharu Sugiyama, Leo J. Schowalter, Chiaki Sasaoka,Hiroshi Amano. A 271.8 nm deep-ultraviolet laser diode for room temperature operation. Applied Physics Express, 2019; 12 (12): 124003 DOI: 10.7567/1882-0786/ab50e0. ↩
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Nagoya University. "Laser diode emits deep UV light." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 January 2020<www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200118095048.htm>. ↩ ↩
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