半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊：近日，國家自然科學(xué)基金委簡報(bào)發(fā)布由我國自主研制深紫外LED器件成果。深紫外光可以高效滅殺包括“新冠”在內(nèi)的絕大部分病毒和細(xì)菌，但深紫外發(fā)光二極管（LED）面臨發(fā)光效率低的瓶頸難題。我國科學(xué)家通過持續(xù)攻關(guān)，自主研制出高效率深紫外LED器件，可在1秒內(nèi)殺死99.99%的新冠病毒，有效助力疫情精準(zhǔn)防控。

 

與消毒液消殺相比，使用深紫外光滅殺新冠病毒，可以避免化學(xué)試劑殘留引起的二次污染，有效實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境的實(shí)時(shí)消殺。汞燈是傳統(tǒng)使用的深紫外線消殺光源，但其體積大、易碎、啟動(dòng)時(shí)間長、使用壽命短、含有劇毒元素汞，3毫克汞就會(huì)污染 1000噸水、300立方米的空氣。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署于2013年通過了《水俁公約》，旨在全球范圍內(nèi)控制和減少汞排放。深紫外 LED是一種基于第三代氮化物寬帶隙半導(dǎo)體材料制備而成的新型半導(dǎo)體光源，具有環(huán)保無汞、小巧易于集成、牢固可靠等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，不同波長的紫外線對病毒和細(xì)菌的消殺效率差別顯著，波長260～280納米之間的紫外線消殺效率最高，而氮化物深紫外LED可以通過控制發(fā)光材料的組成將紫外線精準(zhǔn)集中在上述波長范圍內(nèi)。因此，氮化物深紫外LED是代表未來發(fā)展趨勢的理想光源，然而其發(fā)光效率低，遠(yuǎn)沒有達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用水平。中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所李晉閩和閆建昌研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，在國家重大科研儀器研制項(xiàng)目和優(yōu)秀青年科學(xué)基金等支持下，研制出高效率深紫外LED器件，有效助力疫情精準(zhǔn)防控。
 

為解決深紫外LED發(fā)光效率低的世界性難題，團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)新型襯底材料及其生長方法、研制新型電子阻擋層材料兩種策略，提升深紫外LED的發(fā)光效率，自主研制出波長在260～280納米之間的高效率深紫外LED 器件。團(tuán)隊(duì)通過山西中科潞安產(chǎn)業(yè)化平臺進(jìn)行深紫外LED相關(guān)技術(shù)成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，有力支撐了深紫外LED芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與核心器件國產(chǎn)化。中科潞安基于團(tuán)隊(duì)研制的深紫外LED開發(fā)出了大功率消殺產(chǎn)品，其中心發(fā)光波長為275納米，經(jīng)中國科學(xué)院武漢病毒研究所權(quán)威測試，該產(chǎn)品可在1秒內(nèi)殺死99.99％的新冠病毒。經(jīng)專家論證，認(rèn)為深紫外LED相關(guān)消殺方案和產(chǎn)品滿足了空氣、水和物體表面等相關(guān)場景的消毒需要和人機(jī)共存的光生物要求，可以在有人情況下對環(huán)境進(jìn)行消殺。相比于傳統(tǒng)的汞燈照射，深紫外LED消殺產(chǎn)品無臭氧、可瞬間啟停，再配合相關(guān)的控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)人走即開、人來即停，填補(bǔ)了國產(chǎn)深紫外LED技術(shù)產(chǎn)品在公共衛(wèi)生安全與科技防疫方面的技術(shù)空白。
 

深紫外LED相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品在山西省長治市醫(yī)院、學(xué)校、高新區(qū)管委會(huì)辦公樓、王村機(jī)場新建航站樓、大焦高鐵長治東站、以及山西中醫(yī)藥大學(xué)等區(qū)域開展示范應(yīng)用，在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高效可靠、安全性好的全方位消殺目標(biāo)。北京2022冬奧會(huì)期間，奧運(yùn)村、奧運(yùn)物流中心等場地廣泛采用了基于團(tuán)隊(duì)深紫外 LED技術(shù)所研制的包裹消毒機(jī)、殺菌機(jī)器人、空氣消毒機(jī)等設(shè)備，有效阻斷了病毒通過空氣和物品傳播，用綠色科技手段助力疫情精準(zhǔn)防控，保障冬奧賽事安全運(yùn)行。
 

下一步，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)面向公共衛(wèi)生、物流等領(lǐng)域的應(yīng)用  需求，進(jìn)一步提升深紫外LED的發(fā)光效率，深入研究深紫外LED 光源的光譜、輻射照度與病菌滅活效果的關(guān)系，開發(fā)高生物安全性、智能化的深紫外LED消殺裝備及系統(tǒng)解決方案，使深紫外LED技術(shù)在未來常態(tài)化疫情防控中發(fā)揮更大作用；推動(dòng)深紫外 LED技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制定，促進(jìn)深紫外產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展，提升我國深紫外光電子器件產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。