近日,由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟(CASA)、國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)聯合主辦,北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司與半導體產業網共同承辦的第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇(IFWS & SSLCHINA 2021)在深圳會展中心舉行。
主持人:中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌
主持人:南京大學教授, 鎵敏光電董事長陸海
期間,由艾邁斯歐司朗、中科潞安紫外光電科技有限公司、山西中科潞安半導體技術研究院有限公司、廣州市鴻利秉一光電科技有限公司協辦支持的“固態紫外器件應用“論壇如期舉行。
東京大學副教授、國際紫外協會副主席、亞洲分會主席小熊久美子,安吉爾集團中央研究院副院長張建芳,廣州市鴻利秉一光電科技有限公司總經理吳乾,山西中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌,美國普渡大學Lee A. Rieth講席教授,國際紫外協會北美分會主席Ernest R. Blatchley III,中國家用電器研究院環境與健康相關產品檢測所主任姚艷春,深圳市易光科技有限公司董事長吳光敏,中國科學院生態環境研究中心副研究員李夢凱南京大學教授,鎵敏光電董事長陸海等精英專家們帶來精彩報告,分享前沿研究成果。中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌和南京大學教授, 鎵敏光電董事長陸海共同主持了本次論壇。
主持人:中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌
東京大學副教授、國際紫外協會副主席、亞洲分會主席小熊久美子做了題為“UV-LED在殺菌消毒中的應用”的主題報告,結合具體的研究過程,分享了最新研究成果,現場測試項目表明,UV-LED 是飲用水分散消毒的最佳選擇。疫情的流行讓人們關注公共衛,如何應對這樣的社會需求,是未來紫外線技術的關鍵。
廣州市鴻利秉一光電科技有限公司總經理吳乾做了題為“UV LED發展新方向”的主題報告,結合當前行業市場狀況,分享了發展新方向。他分析認為,2021年是UVLED“小年”,主要以下幾個原因:1、經過2020年疫情對UVLED的沖擊,今年UVC LED的行情明顯回落。2、因為疫情的沖擊還在持續,對固定資產的投資大家都非常謹慎,表現的情況是:①固定資產投資總量變小②固化系統選回汞燈比例大。嚴重影響UVALED的行情。3、外貿途徑不暢。報告指出,UV LED行業發展呈蔓式狀態,尚無主干應用市場,但會持續性增長;細分市場多,需要更多的細分行業的投入,也會產生更多細分行業冠軍。UV LED與醫療結合,比如化學物質檢測、光療、3D打印器官;紫外DLP光控制技術;光催化反應器等都是值得關注的方向。
主持人:南京大學教授, 鎵敏光電董事長陸海
山西中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌做了題為“提升深紫外LED的效率:從材料到器件”的主題報告。分享了市場需求與技術現狀,探討深紫外LED外延芯片技術進展以及深紫外LED應用與產業發展趨勢。報告指出,氮化物半導體深紫外光源,具有廣闊的應用前景,紫外LED市場正面臨快速增長的良好機遇。紫外LED效率的提升是支撐其廣泛應用的基礎,涵蓋AlN材料制備、AlGaN量子結構、芯片制備工藝等一系列問題,需要科學研究與工程技術的結合。深紫外LED光源未來在公共衛生安全中可以發揮更大的作用。
艾邁斯歐司朗技術應用經理遲光偉做了題為”UVC LED的技術發展及其創新應用“的主題報告,報告指出,UVC最高相對殺菌效果波長在265nm左右,UVC LED在275nm性價比最優,265 nm波長的UVC平均殺菌效果最大,UVC LED出光效率最高的波長在約280nm,UVC LED在275 nm性價比最優。UVC LED應用不斷拓展。報告中結合具體案例,分享了公共表面消毒、空氣凈化器濾網殺菌、觸控筆殺菌筆架、消毒餐具筒、靜態水(水箱)消毒模組等UV創新應用以及家電類應用、水消毒類應用、UV車內及交通工具艙內消毒等應用。
美國普渡大學Lee A. Rieth講席教授,國際紫外協會北美分會主席Ernest R. Blatchley III帶來了題為“UVC對SARS-CoV-2等高傳染性病毒控制的原理與方法”的主題報告,結合病毒結構、病原體滅活的機制、UV對人體健康的影響,以及具體的研究數據與過程,分享了最新研究成果。報告指出,UVC對滅活冠狀病毒和許多其他空氣傳播病原體非常有效;用于冠狀病毒控制的UVC設備的實施似乎很有希望,但迄今為止尚未充分利用;UVC也可有效控制大多數其他空氣傳播病原體;混合條件(流體力學)影響空氣傳播病原體的分布;可能會影響物理干預的效果。
病毒改變了世界,據WHO報道,近20多年來75%的新型傳染病來自于人畜共患病毒。保障環境微生物安全性至關重要。中國科學院生態環境研究中心副研究員李夢凱做了題為”UV反應器設計和運行可靠性保障“的主題報告。圍繞著研發高效、可靠紫外反應器,報告詳細分享了紫外反應器的優化設計、紫外反應器的劑量驗證、紫外反應器的運行監控等內容。報告指出,作為一種綠色消毒技術,紫外線技術將在未來殺菌消毒中起到至關重要的作用。作為一種新型光源,高效、可靠UV-LED消毒器的研發需重視優化設計、劑量驗證和長期監控。
中國家用電器研究院 環境與健康相關產品檢測所主任姚艷春帶來了“UV-LED殺菌效果評價方法”的主題報告,詳細分享了UV–LED消毒檢測現行標準和規范、UV-LED殺菌效果測試方法及評價和消毒備案檢測要求。消毒使用的紫外線是C波紫外線,其波長范圍是200nm-275nm,殺菌作用最強的波段是250nm-270nm,消毒用的紫外線光源必須能夠產生輻照值達到國家標準的殺菌紫外線燈。可以殺滅各種微生物,包括細菌繁殖體、芽孢、分支桿菌、病毒、真菌、立克次體和支原體等。利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。UV-LED相比傳統紫外光源,擁有更多優勢:包括功耗低、響應快、可靠性高、輻射效率高、壽命長、環境友好、結構緊湊等。
南京大學教授,鎵敏光電董事長陸海現場分享了題為“第三代半導體紫外探測技術與產業化應用”的主題報告。他表示,寬禁帶半導體是近年來國內外重點研究和發展的新型第三代半導體材料,用于工作在紫外波段的光探測器件,具有顯著的材料性能優勢。由于紫外輻射對有機體與無機體都有強烈的影響,因而紫外探測器在工業、農業、醫藥衛生、以及環境方面有著廣泛的應用,典型的民用領域包括:環境監測、食品/飲用水消毒、污染物檢測、火焰探測、弧光檢測、紫外固化等;此外,超高靈敏度紫外探測器在關乎國家安全的國防預警領域也有著重要的應用前景。
報告中介紹了寬禁帶半導體紫外探測材料的外延生長、批量化器件制備、性能表征和應用電路等方面的發展狀況與難點;重點從技術需求的角度出發,針對不同類型的典型應用,對寬禁帶半導體紫外探測器的性能和可靠性要求進行分析;通過若干應用案例,強調寬禁帶半導體紫外探測技術在產業領域的應用優勢;重點分析紫外探測技術的應用對紫外LED消毒產業的安全性、體驗感和消殺效率提升的意義。此外,還介紹了對我國高端光刻機研制環節有重要應用意義的寬禁帶半導體極紫外(EUV)探測器技術。
深圳市易光科技有限公司董事長吳光敏做了題為“應用于新冠殺菌的毫秒級脈沖新型驅動電源”的主題報告,UVC準分子燈發出的強勁窄帶,非相干輻射紫外光,非常有利于大面積照射處理。其高能光子是以打開自然界大所屬有機分子健,擊破和打斷病毒復制鏈,有效的破壞病菌基因序列。因此其成為抗擊新冠疫情的強力武器。222nm準分子燈的紫外光,因窄光譜(10nm)導致能量集中,高能光子起到滅火效果。提高發射紫外光的脈沖功率,可進一步使紫外光能量集中,滅活效率再次提升。集成多項創新專利技術的準分子燈驅動電源,多項創新專利技術,高效率,電路簡潔。研究結果表明,納秒級脈沖驅動的紫外準分子燈,在相同輸入功率下,與正弦波驅動和常規的微秒級脈沖驅動相比,輻射紫外的平均光功率提高4倍以上,峰值光功率大幅度提高10倍以上。易光科技研究開發一種改進型的半橋和全橋電路的準分子燈驅動技術,拓撲簡潔,效率高,能夠高輸出雙極性,高點煙,納秒級脈沖大電流,該設計保證了驅動電流上升下降沿陡峭,從而使能量集中,高效的產生均勻的紫外線光,避免有害氣體產生。
安吉爾自1987年創建以來,始終專注于研發和生產凈飲水產品,已擁有700多項國家技術專利,掌握著凈飲水行業大多主要技術。安吉爾集團中央研究院副院長張建芳分享了題為“UVC-LED在凈飲水市場的應用現狀以及亟需解決的技術問題”的主題報告。她表示,UVC LED應用端亟需解決的問題包括智能化監控UVC LED的光衰情況、加速老化測試UVC-LED壽命的解決方案以及家用和商用凈水需要大功率燈珠成熟應用方案。在殺菌率方面,經實驗研究,UVC LED在3秒內可達99%以上的殺菌率,而冷陰極汞燈殺菌模塊則在啟動90秒后才能達到99%以上的殺菌率。在光衰方面,大功率UVC LED燈珠(60mw以上)的光衰曲線顯示,其連續點亮超過1000小時,光衰依舊相對平穩,可應用在家用2L/min流量的凈水機上;而當功率超過100mw時,連續點亮超過1000小時則僅有部分廠家封裝的燈珠可以滿足的使用要求。此外,在價格方面,功率100mw的UVC LED模組的成本在240-600區間,壽命只有1000個小時,和熱陰極汞燈比較,壽命和售后成本依然沒有優勢,因此,UVC LED在應用中仍需解決成本及大功率燈珠的壽命問題。
(內容根據現場資料整理,如有出入敬請諒解)