紫外固態光源具有體積小、能效高、堅固耐用、環保,電壓低、壽命長等突出優點,在消毒殺菌、紫外固化、保密通訊、數據存儲、農業及醫療領域具有廣泛的應用前景,取代汞燈等傳統紫外光源已經是大勢所趨。
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,可以廣泛應用于凈水、空氣凈化、醫療和軍事等領域;由于UVC 屬于日盲紫外波段,在軍事上還可應用于短距離紫外保密通信、紫外預警等。
近日,國內外研究機構紛紛發布紫外材料及器件技術新突破,成績亮眼。美國康奈爾大學和諾特丹大學的研究人員成功研發出新一代氮化鎵(GaN)與氮化鋁(AlN)異質結構深紫外LED,其波長為219nm,并且內量子效率(IQE)高達40%,幾乎為之前記錄的兩倍。這次的技術亮點在于10 層的量子點復合結構,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 材料的量子點結構,并重復該結構生長10 層。
此前,加拿大麥吉爾大學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,國內紫外LED 企業宣布成功研制出了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 應用領域因廣闊的市場前景和巨大的附加值逐漸被認為是環保、國防、家電及醫療衛生健康領域新的長點。深紫外LED產品技術門檻相當高,不論在外延、芯片技術、封裝與市場接受程度等都面臨諸多挑戰,但研究報告顯示,以高科技創新為特色的深紫外LED 應用廣泛,將成為全球LED 研究與投資的新熱點。深紫外LED材料與器件技術的突破將推動殺菌消毒和白色家電產業的迅速增長,帶動環境監測、醫學成像、紫外凈化和國防預警等相關領域的技術進步。