半導体レーザー
近年では無機半導体と比較して高い分子設計自由度を特徴とする有機半導体の特徴を利用したレーザーの研究が進められ、2000年7月にベル研究所で発振に成功したと伝えられたが、これは後に捏造であると判明した。その後も他の研究機関や大学で研究は継続され、徐々に成果が出つつある
半導体レーザーは光による共振が生じることで発光するため、特定の値以上の電流が流れないとLEDと同じく自然放出光を出射する。これは「閾値電流特性」と呼ばれ、閾値電流以上の電流注入でレーザー光が出てくる。また、この閾値近くでの電流の増減では、極めて高い感度で光出力の切り替えが行えるため、GHz領域での変調も可能となっている。
発光ダイオードと同様に、基本的な発光色は半導体内部の電荷(励起状態の電子と正孔)が再結合する時のバンドギャップのエネルギー差によってほぼ決定される。光学半導体として良好に機能する元素の組み合わせは限られるために、発光色はまばらに存在しており、幾つかの波長領域は不得意である。赤色や青色の半導体レーザーは量産されているが、黄色や緑色、中赤外線 (2-5μm) は実用的な発光効率を得るのが困難な傾向にあり、そのような波長ではガスレーザーなど半導体以外の材質が用いられることが多い。それでも新たな技術が開発されることで、半導体レーザーの発光色は広がり発光効率も向上している。
窒化ガリウムによる半導体レーザーの実現により、直接発振での紫外線-紫-青-青緑の発光が可能になっている(製品ラインアップの例)。窒化ガリウム製のレーザーは量産の難しさから比較的高価格であるが、青色の物は日亜化学工業に続いてソニーなどが生産しており、ゲーム機やBlu-ray Discなど民生品にも利用されている。
長波長の半導体レーザ光から短波長のレーザ光を発生させる手法としては、高調波発生(SHG,THG,FHGなど)も用いられ、光ピックアップなどに応用されることがある。
住友電気工業とソニーは共同で、従来、困難だった高出力の純緑色半導体レーザーを開発した。