日本产综研开发出金刚石LED ，耐600℃高温

在日本筑波大学3月末的09年春季度「第56届应用物理学联合演讲会」上，日本产业技术综合研究所发佈开发出了用金刚石作半导体的深紫外LED。

此次开发的深紫外LED采用在2mm见方的金刚石底板上层叠p-i-n结构金刚石半导体的设计。采用发光波长为235nm深紫外线，注入320mA电流时的输出功率为30μW。产综研能源技术研究部门主要研究员表示，目前已接近实用水平。

产综研表示，该LED具有两大特点。

（1）即使接通大电流发光效率仍继续增加。比如即使通过直径为120μm的电极接通电流密度超过2000A/cm2的电流，发光效率也不会达到饱和，而是继续升高。目前，使用竞争材料AlGaN类半导体的深紫外LED的工作电流密度最大约为500A/cm2。

（2）耐高温。即使将温度从室温提高到420℃，发光强度也不减弱，而是继续增强。金刚石LED与普通LED不同，用「激子(exciton)」的产生作发光原理。激子是类似粒子一样运动的电子•空穴对。不过，一般情况下并不耐热，大部分激子很快就会破裂。而金刚石LED产生的激子「非常稳定，即使在600℃的温度下也不破裂」（产综研能源技术研究部门电力能源基础部特别研究员牧野俊晴）。这就是耐高温的原因。

此前，用作金刚石LED底板的金刚石价格非常高，而且只能得到数mm见方的金刚石底板，无法达到实用化水平。对此产综研研究院牧野等表示：「目前正在开发在硅外延片上层叠多结晶金刚石半导体膜的技术。效率也只比此次开发的LED低1位数。由于采用硅和甲烷等极为常见的材料，所以投入实用的话，能以非常低的成本制造金刚石LED」。