新型冠狀病毒肺炎是近百年來(lái)人類遭遇的傳播速度最快、感染范圍最廣、防控難度最大的一次全球性重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件。21世紀(jì)以來(lái)全球已出現(xiàn)至少5起有病毒引起的國(guó)際突發(fā)公共衛(wèi)生事件，而此次的COVID-19也是首個(gè)真正的“全球化疫情”。
 

世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)新冠病毒可能伴隨人類10年左右。公共衛(wèi)生安全成為人類面臨的共同挑戰(zhàn)。疫情防控常態(tài)化勢(shì)在必行。防控和救治是疫情防控戰(zhàn)兩大戰(zhàn)場(chǎng)。國(guó)家衛(wèi)生健康委先后發(fā)布多版《新型冠狀病毒肺炎防控方案》、《新型冠狀病毒肺炎診療方案》，全國(guó)疫情防控進(jìn)入常態(tài)化。
 

防控主要是切斷傳播途徑，這是最經(jīng)濟(jì)最有效的策略。因地制宜的落實(shí)車站、機(jī)場(chǎng)、碼頭、商場(chǎng)、公共衛(wèi)生間等公眾場(chǎng)所和汽車、火車、飛機(jī)等密閉交通工具的殺菌消毒就成為切斷病毒傳播途徑的有效措施。
 

近日，由長(zhǎng)治市人民政府、國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）和山西云時(shí)代技術(shù)有限公司共同主辦的“第二屆紫外LED長(zhǎng)治產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)”在山西長(zhǎng)治市成功召開。期間，中科院半導(dǎo)體所照明中心主任、山西中科潞安半導(dǎo)體技術(shù)研究院院長(zhǎng)王軍喜研究員分享了疫情下紫外LED在公共安全領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r與需求。

國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布《新型冠狀病毒肺炎防控方案（第四版）》。病毒對(duì)紫外線和熱敏感，56℃ 30 分鐘、 乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒。人類采用紫外線殺菌消毒已經(jīng)有100多年的歷史。紫外線可破壞細(xì)菌病毒的遺傳物質(zhì)DNA或RNA，使細(xì)菌病毒無(wú)法繁殖，從而達(dá)到殺菌消毒的目的。紫外線成為疫情期間殺滅病毒，防控病毒傳播的重要手段。
 

疫情發(fā)生前，紫外殺菌消毒燈通常只有餐廳等公共場(chǎng)所使用較多。疫情之后，隨著人們對(duì)紫外線的關(guān)注度越來(lái)越高，紫外殺菌類產(chǎn)品市場(chǎng)變得火熱，期間也涌現(xiàn)出許多適合公共場(chǎng)所的紫外殺菌產(chǎn)品，如殺菌安全門、飛機(jī)殺菌車、機(jī)場(chǎng)殺菌車、車內(nèi)殺菌燈等產(chǎn)品。隨之而來(lái)的便是新型紫外光源--UVC-LED市場(chǎng)火爆，上游外延、芯片材料及封裝企業(yè)咨詢量暴增。
 

與傳統(tǒng)化學(xué)藥劑消毒相比，紫外線消毒具有無(wú)色無(wú)味無(wú)化學(xué)殘留、無(wú)抗藥性、可連續(xù)殺滅病毒、可調(diào)節(jié)劑量等優(yōu)點(diǎn)。UV-LED與傳統(tǒng)汞燈相比具有高效節(jié)能、線性控制、可靠性高等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)汞蒸氣紫外燈相比，紫外線LED具有安全、環(huán)保、節(jié)能、線性、可靠等優(yōu)點(diǎn)。
 

公共場(chǎng)所消殺而言，需要消殺一體化解決方案，公共衛(wèi)生安全基礎(chǔ)設(shè)施最大的短板是沒(méi)有常態(tài)化消殺系統(tǒng)。未來(lái)，公共場(chǎng)所未來(lái)會(huì)像消防系統(tǒng)一樣，必須裝備消殺系統(tǒng)。同時(shí)我國(guó)公共衛(wèi)生建設(shè)的投資伴隨公共財(cái)政對(duì)民生基礎(chǔ)設(shè)施投資的不斷增加而水漲船高。未來(lái)3-5年，公共衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)短板可能成為拉動(dòng)投資的重要引擎。公共場(chǎng)所消殺系統(tǒng)的需求必將催生一個(gè)公共場(chǎng)所消殺系統(tǒng)一體化解決方案的總承包商產(chǎn)業(yè)。未來(lái)可能成為UVC的重要應(yīng)用場(chǎng)景。

高性能UVC光源。目前市場(chǎng)上高端的深紫外LED產(chǎn)品仍主要以日本、韓國(guó)廠商為主。越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司開始關(guān)注深紫外行業(yè)，進(jìn)行了深度布局。青島杰生、三安光電、武漢深紫、中科潞安都實(shí)現(xiàn)了深紫外LED芯片量產(chǎn)。

高性能UVC光源面臨的既有科學(xué)性問(wèn)題也有工程性問(wèn)題，涉及深紫外專用的MOCVD設(shè)備、低缺陷密度的高Al組分氮化物材料等。
 

其中，核心裝備深紫外MOCVD裝備仍是短板，用于藍(lán)光LED外延的普通MOCVD設(shè)備并不適于深紫外LED。材料質(zhì)量方面，外延層的位錯(cuò)密度高，紫外LED的內(nèi)量子效率指數(shù)下降。UVC LED的光提取效率低~10%。散熱管理上，UVC LED功率效率低，產(chǎn)熱嚴(yán)重→發(fā)光效率下降，可靠性變差。封裝方面需進(jìn)一步改善UVC LED的散熱管理和提高光提取效率。
 

傳統(tǒng)的汞蒸氣紫外殺菌燈特征波長(zhǎng)為253.7nm，新型的紫外LED殺菌燈特征波長(zhǎng)為270-280nm，這些波長(zhǎng)的紫外線均對(duì)人體皮膚及眼睛有傷害，因此在使用中必須做好防護(hù)。
 

近幾年，有報(bào)道稱特定波長(zhǎng)（200-220nm）的紫外線有基本相當(dāng)甚至更高的殺菌效率，但無(wú)法穿透人體皮膚角質(zhì)層，因此對(duì)人體無(wú)害，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室研究使用小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，至于是否對(duì)人體絕對(duì)無(wú)害，還需要更多的臨床實(shí)驗(yàn)。
 

疫情防控催生紫外光源需求的快速增長(zhǎng)，創(chuàng)造健康紫外光源將有力的助力公共衛(wèi)生安全。從高溫MOCVD、深紫外LED外延、LED芯片、LED封裝測(cè)試、殺菌應(yīng)用，需要深紫外LED全產(chǎn)業(yè)鏈共同努力，共同打造萬(wàn)億新產(chǎn)業(yè)。