Недавно Нобелевская премия была присуждена японским ученым за создание синих светодиодов, излучающих видимый свет. Но они не смогли продолжить свою работу и сделать зеленый светодиод, так необходимый для работы большого количества бытовой и промышленной электроники. Зато в России эта проблема принципиально уже решена!

Только в 2014 году Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура получили Нобелевскую премию за создание на основе нитрида галлия синих светодиодов, работающих в диапазоне длин волн 400–450 нанометров (1 нм = 10-9 м). Это была настоящая революция в создании дешевых и экологичных источников света. Но для производства телевизоров, мониторов, иной электроники, нужны полупроводники красного, синего и зеленого цвета, чтобы формировать полноценное цветное изображение. Японские физики не смогли изменить свойства имеющихся материалов, чтобы сделать зеленый светодиод. Подобная же проблема возникла и при модификации материалов для сдвига излучения в красную сторону.

Интересное решение появилось в Новосибирске, в Институте физики полупроводников (ИФП) СО РАН и лаборатории молекулярной фотоники НГУ во главе с заведующим лабораторией мощных газовых лазеров Дмитрием Закревским, ведущим научным сотрудником Константином Журавлевым (лаборатория молекулярно-лучевой эпитаксии соединений A3B5) и главным научным сотрудником Петром Боханом.   Работая над созданием светодиодов и твердотельных лазерных диодов, они обнаружили, что дефекты (нарушения структуры кристаллической решетки) в слоях соединения нитрида алюминия-галлия (AlGaN) с добавлением кремния при содержании алюминия по отношению к галлию более 50% дают эффект очень яркой люминесценции практически во всем диапазоне видимого света. Дальнейшие исследования показали, что длина волны излучения зависит от количества алюминия. При изменении доли алюминия она проходит практически весь спектральный диапазон видимого света от оранжевого (при 50 %) до фиолетового (при 100 %).

Сейчас идут интенсивные исследования материала и технологии его получения. В частности, уже выяснено, что интенсивность зеленого свечения достигает своего максимума при содержании алюминия в соединении 60–70 %. Также идёт работа над выяснением природы дефектов, дающих зеленую люминесценцию. Близко к завершению изготовление опытного экземпляра зелёного светодиода на основе AlGaN, который должен продемонстрировать эффективность использования этого альтернативного материала для светоизлучающих устройств. Первые результаты измерения коэффициента усиления активной среды (очень важного параметра для создания лазера, определяющего его мощность), дают достаточно большую величину, что вселяет в исследователей оптимизм.

Область возможного применения зелёных лазеров крайне широка - от бытовой электроники до наземных и подводных локаторов, дальномеров, систем посадки самолетов и проводки судов, устройств указания и топографического визирования, скоростной интерферометрии и фотографии, аппаратуры диагностики живых клеток и т. д. На основе выявленного физиками эффекта могут быть созданы сверхбыстрые лазеры с длительностью световых импульсов порядка 10-15 секунды.