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- ＜プレスリリース＞AlGaN 系 UV-B 半導体レーザー高効率化の鍵を解明 ― 内部光損失を最小化する新たな設計指針で 世界最高レベルの電力・光エネルギー変換効率 5.5％を達成 ― Applied Physics Letters の注目論文にも選定（理工学部・岩谷 素顕）
＜プレスリリース＞AlGaN 系 UV-B 半導体レーザー高効率化の鍵を解明 ― 内部光損失を最小化する新たな設計指針で 世界最高レベルの電力・光エネルギー変換効率 5.5％を達成 ― Applied Physics Letters の注目論文にも選定（理工学部・岩谷 素顕）
- 公開日時：2026.08.07
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名城大学理工学部 化学・物質学科の岩谷素顕教授、竹内哲也教授、上山智教授、三重大学大学院工学研究科の三宅秀人教授らの研究グループは、AlGaN 系 UV-B１）半導体レーザーの電力・光エネルギー変換効率（Wall-Plug Efficiency: WPE）を制限する主な要因が、これまで重視されてきた光閉じ込めではなく、内部光損失であることを世界で初めて実験的に明らかにしました。
さらに、内部光損失を最小化する新しいレーザー設計指針を確立し、紫外半導体レーザーでは世界最高レベルとなる 5.5%の電力・光エネルギー変換効率２）を達成しました。
本研究成果は、2026 年 8 月 5 日に AIP「Applied Physics Letters」に掲載され、高効率深紫外半導体レーザーの実用化を大きく前進させる成果として評価され、Scilight（Science highlight）と Featured Article（注目論文）に選出されました。
【本件のポイント】
・AlGaN 系 UV-B 半導体レーザーの高効率化を阻害する主要因を世界で初めて解明
・従来重要視されてきた光閉じ込めよりも内部光損失の低減が効率向上の鍵であることを実証
・リッジ導波路構造３）を系統的に最適化し、内部光損失を最小化する設計条件を明確化
・紫外半導体レーザーとして世界最高レベルとなる電力・光エネルギー変換効率 5.5%を達成
・高効率 UV-B レーザー開発に向けた新たな設計原理を提示
・医療、バイオ、半導体加工、量子技術などで利用される深紫外光源の高性能化・実用化へ貢献
【掲載論文】
掲載誌：Applied Physics Letters
論文タイトル：Internal-Loss-Limited 5.5% Wall-Plug Efficiency in Index-Guided AlGaN UV-B Laser Diodes with Polarization-Doped Cladding Layer
著者：Rintaro Miyake, Takumu Saito, Shion Kamiya, Ryota Watanabe, Yuma Miyamoto, Seiya Kato, Naoki Kitta, Rintaro Kobayashi, Kenta Kitagawa, Tomoya Tanikawa, Sho Iwayama, Hideto Miyake, Tetsuya Takeuchi, Satoshi Kamiyama, and Motoaki Iwaya
掲載日：2026年8月5日
DOI：10.1063/5.0341819
URL：https://doi.org/10.1063/5.0341819
【用語解説】
１）UV-B（紫外線 B 領域）
280～320 nm の紫外光。医療用途や高選択的フォトプロセスに適した波長帯。
２）電力・光エネルギー変換効率
半導体レーザーは電力をレーザー光のエネルギーに変換するデバイスであり、そのエネルギー変換効率を示す。
３）リッジ導波路構造
結晶の一部を掘り込み、狭い領域に電流集中と光閉じ込めを同時に実現する構造。低発振しきい値化に寄与。
プレスリリース本文はこちら
https://www.meijo-u.ac.jp/news/asset/a20f724d860a3257622b43ca89e2cc3a.pdf
