紫外固態(tài)光源具有體積小、能效高、堅固耐用、環(huán)保,電壓低、壽命長等突出優(yōu)點,在消毒殺菌、紫外固化、保密通訊、數(shù)據(jù)存儲、農(nóng)業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,取代汞燈等傳統(tǒng)紫外光源已經(jīng)是大勢所趨。
深紫外LED 具有徹底的殺菌消毒功能,能夠通過破壞微生物的DNA 和RNA 阻止其繁殖,從而對水、空氣和物體表面進行殺菌消毒,可以廣泛應(yīng)用于凈水、空氣凈化、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域;由于UVC 屬于日盲紫外波段,在軍事上還可應(yīng)用于短距離紫外保密通信、紫外預(yù)警等。
近日,國內(nèi)外研究機構(gòu)紛紛發(fā)布紫外材料及器件技術(shù)新突破,成績亮眼。美國康奈爾大學(xué)和諾特丹大學(xué)的研究人員成功研發(fā)出新一代氮化鎵(GaN)與氮化鋁(AlN)異質(zhì)結(jié)構(gòu)深紫外LED,其波長為219nm,并且內(nèi)量子效率(IQE)高達40%,幾乎為之前記錄的兩倍。這次的技術(shù)亮點在于10 層的量子點復(fù)合結(jié)構(gòu),先生長4nm 的AlN 阻擋層,然后在阻擋層上面采用層島式生長法(layer-plus-island growth)形成GaN 材料的量子點結(jié)構(gòu),并重復(fù)該結(jié)構(gòu)生長10 層。
此前,加拿大麥吉爾大學(xué)的研究人員制造出了一種氮化鋁鎵(AlGaN)激光二極管,其能夠輸出波長239nm 的深紫外光。此外,國內(nèi)紫外LED 企業(yè)宣布成功研制出了1000MW 級別(瓦級)的超大輸出功率275 納米UV-C深紫外LED。
CSA Research指出,深紫外LED 應(yīng)用領(lǐng)域因廣闊的市場前景和巨大的附加值逐漸被認為是環(huán)保、國防、家電及醫(yī)療衛(wèi)生健康領(lǐng)域新的長點。深紫外LED產(chǎn)品技術(shù)門檻相當高,不論在外延、芯片技術(shù)、封裝與市場接受程度等都面臨諸多挑戰(zhàn),但研究報告顯示,以高科技創(chuàng)新為特色的深紫外LED 應(yīng)用廣泛,將成為全球LED 研究與投資的新熱點。深紫外LED材料與器件技術(shù)的突破將推動殺菌消毒和白色家電產(chǎn)業(yè)的迅速增長,帶動環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學(xué)成像、紫外凈化和國防預(yù)警等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步。