電気を光に変換する発光ダイオード(LED)の発光層には、半導体結晶を混ぜ合わせた材料が用いられています(混晶)。任意の混合比で混晶をつくることによって、紫外から赤外までの発光波長を自由自在に制御できます。混晶を作ると元々の結晶の持つ特性に加えて、結晶の混ざり具合の不均一性に伴う様々な特性が現れます。ナノサイズに細く絞った電子線や、ナノサイズの微小な穴からしみ出す特殊な光(近接場光)を用いて、結晶の微小部分のみを励起(エネルギーを与える)することによって生じる発光現象を観測し、結晶の乱れ(欠陥)や不均一性が発光特性に与える影響を評価しています。結晶中に発光を阻害する欠陥があっても、発光効率を低下させない仕組みがわかってきており、LEDなどの高性能化に役立てています。このような半導体の応用範囲は、Blu-rayドライブ、ディスプレイ、照明、殺菌用光源、光通信、太陽光発電など多岐に渡り、我々の生活を広く支えています。