直径が人間の毛髪程度の微小LED（microLED）が、今後、レーザーの代わりに短距離データ通信や次世代ディスプレイの光源として活用される可能性が高まっている。カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）の博士課程学生であるローアーク・チャオ氏が中心となって行った研究は、Optics Expressに掲載された。チャオ氏は電気工学を専攻し、「実際には毛髪ほどのサイズのデバイス」と形容する。この微小LEDは、光の放出方向を精密に制御できる設計により、従来のレーザーが担っていたサーバーラック内でのデータ伝送などに適しているとされる。 研究は、窒化ガリウム（GaN）材料の成長とナノスケール光子工学に長けたUCSBの実験室で行われた。チャオ氏はスティーブン・P・デンバース教授とジョン・A・シュラー教授の共同指導を受け、ノーベル賞受賞者である中村修二氏も共同研究者として参加。中村氏は青色LEDの開発で世界を変える貢献をした人物だ。 今回の研究では、発光領域を横方向に分布ブリルアン反射鏡（DBR）で囲む新設計を採用。これにより、空気側からの出力が約20％向上、基板側では130％以上増加し、光ビームの広がり（発散角）は約30％低減した。また、電気効率は約35％、壁面プラグ効率（電力変換効率）は約46％向上。熱に強く、冷却装置が不要な点も大きな利点。チャオ氏は「レーザーは比較的低い温度で熱問題を引き起こすが、microLEDは高温でも安定して動作する」と説明する。 データセンターでは、クラウドやAIの拡大に伴い、情報伝送の効率と信頼性が課題。microLEDは、通信効率の向上だけでなく、薄型・高輝度ディスプレイやAR/VRデバイスへの応用も可能で、一技術で複数の課題解決が期待される。チャオ氏は、UCSBの校内でのシミュレーションから材料成長、プロセス、評価までを一貫して行えるインフラの迅速さが研究の加速に貢献したと語っている。