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研究成果

公開日:2019.05.31

電流励起型有機半導体レーザーダイオードの実現!!
~(株)KOALA Techによる実用化を展開~

研究成果 工学

 九州大学最先端有機光エレクトロニクス研究センターのA.S.D. Sandanayaka(サンダナヤカ)特任教授、安達千波矢センター長らの研究グループは、世界で初めて有機材料を用いた半導体レーザーダイオード(OSLD : Organic Semiconductor Laser Diode)の電流励起発振に成功しました。また、2019年3月22日(金)に設立した九大発ベンチャー(株)KOALA Techによって実用化を展開していきます。
本研究のポイント:
●有機発光素子であるOLED素子を基本構造に、光閉じ込め効果を示すDFB型光共振器構造を埋め込むことで、レーザー発振が可能であることを初めて実証しました。
●本研究での実証によって、無機半導体レーザーでは困難であった任意の発振波長(可視域から赤外域まで)、比較的安価で容易な製造プロセス、フレキシブル基板や透明素子等の有機材料の特徴を活かしたレーザー光源を利用したデバイス応用展開が期待されます。
本研究成果は科学技術振興機構(JST)ERATO「安達分子エキシトン工学プロジェクト」の研究活動の一環で得られました。本研究成果は、2019 年5月31日(金)14時(日本時間)に、日本発の国際科学雑誌である『Applied Physics Express』誌のオンライン速報版で公開されました。

(参考図)(1)有機半導体レーザーダイオード(OSLD)の動作イメージ。陽極と陰極の間にSiO2で形成された光共振器構造(DFB構造)を有する。有機材料からの発光に対して、光共振器によって誘導放出を増強することでレーザー発振を実現した。

(参考図)(2)有機レーザー分子としてBSBCzを用いた青色OSLDの発振の様子。

(参考)株式会社KOALA Techのメンバー(CEO:リビエル ジーンチャールズ、左から2番目)

研究者からひとこと

1989年の有機半導体レーザーの着想以来、約30年の月日を経て電流励起の端緒を遂につかむことができました。先端材料化学、デバイス物性、微細加工プロセスの各要素と専門家が融合することで技術のブレイクスルーが達成されました。今後、有機半導体レーザーの学理の解明を進めることで、より一層の低閾値化を進め、デバイスの安定化を図ります。同時に、新しい有機半導体レーザーの産業化を念頭に置いた実用化開発を(株)KOALA Techで進めていきます。

論文情報

Indication of current-injection lasing from an organic semiconductor ,Applied Physics Express,
https://doi.org/10.7567/1882-0786/ab1b90

研究に関するお問い合わせ先

最先端有機光エレクトロニクス研究センター センター長 安達千波矢 

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