未来之光——深紫外，杀细菌于无形|公司新闻|新闻中心| 尊龙凯时智汇

人类的生涯就是恒久与种种细菌共生与斗争的历程。如益生菌可以增进体内菌群平衡,从而让身体更康健，而有害的细菌将会引发导致诸多疾病。好比空调、加湿器、浴室、厨房等有水的地方扫除只要稍有懈怠，这些地方就会滋生细菌。

一、未来之光“深紫外线”

新一代的尖端手艺“深紫外LED（发光二极管）”能释放出具有杀菌作用，并且肉眼看不到的光线。这种具有杀菌作用的光线，叫作深紫外线。在LED领域现在开发的主要是释放“UV-C”，即100～280nm（纳米，纳为10亿分之1）光线的类型。

图1、紫外杀菌原理（Nikkiso Giken Co., Ltd）

深紫外线的威力早就获得了证实。深紫外线能直接作用于生命的基础——DNA，从基础上掐断细菌滋生。研究批注，波长为260nm的深紫外线特殊容易被DNA吸收。具有祛除DNA遗传信息的效果。

二、深紫外线生长情形

深紫外线的生长手艺主要在美国、日本、韩国等国家。2014年，赤崎勇和天野浩因开发出蓝色LED而荣获诺贝尔物理学奖。依附着诺贝尔手艺源泉，日本现在站在了深紫外开发的最前沿。美国在深紫外的研究方面领先，具有代表性的企业是美国的SETI公司，可是近年有被日本逾越的趋势，日今日机装(NIKKISO)从2015年春季最先量产发光波长为255～350nm的深紫外LED。

韩国厂商首尔半导体与LG Innotek也在研发紫外LED。同时日本信息通讯研究机构（NICT）宣布，新开发的波长265nm的深紫外LED，实现了输出功率高达90mW/cm2的一连发光，这一功率足以知足适用化需求。为争取生长市场，以通过提高发光效率、建设量产手艺，实现本钱化为目的，全球掀起了白热化的手艺开发竞争。一马领先的是3家日本企业：日机装、旭化成和德山。

图2、UVCLED封装产品示意图

紫外LED芯片发光的波长越短，手艺难度就越大，在深紫外LED芯片领域我国也有以青岛杰生为代表的优异企业。另外以尊龙凯时智汇、国星光电为代表的中游封装公司都妄想推出了各自的深紫外LED产品。

三、深紫外LED生长保存问题

UV-LED单个芯片面积小，便于无邪设计；但响应的是单个芯片的辐射功率也较低，在许多应用中难以知足高辐射功率密度的要求，这也是现在UV-LED在众多领域很难替换UV放电灯的主要缘故原由之一。

表1、水银汞灯与UVC LED较量

3.1 提升芯片发光效率

1高质量AlN晶体层

首先需要就解决的是UVC LED芯片各波段的高质量AlN�？�。制作蓝色LED时，蓝宝石基板上叠加氮化铟镓的晶体层。制作高质量的晶体层，是实现量产和性能稳固化的重点，但氮化铟镓禁止易在蓝宝石上结晶。

为此，人们想出了先在蓝宝石上设置氮化镓“缓冲层”，再在上面叠加氮化铟镓层的要领。可是，深紫外LED的发光质料与蓝色LED差别，接纳氮化铝镓，并且氮化镓具有容易吸收紫外线的性子，以是缓冲层的质料需要变换为氮化铝。随着晶体生长手艺的前进，高IQE（内量子效率）的单晶AlN逐步走向成熟。

图3、高质量深紫外芯片用衬底

2AlGaN掺杂手艺研究

首先高Al组成的n-AlGaN各项特征研究。在差别Al含量条件下，对活化能的影响、欧姆电阻的转变以及肖特特征等的研究。

图4、高Al组成n-AlGaN参数

其次高Al组成的P-AlGaN各项特征研究。研究批注，Al组成为70%时，AlGaN中Mg的活化能将抵达320meV，因此新的掺杂手艺是决议UVC LED芯片能否做到高输出功率的要害因素。

图5、高Al组成P-AlGaN参数

3紫外LED出光效率提高手艺

AlN基板保存折射率大、光提取效率很是低的问题，因此需要提高芯片光萃取效率。因此提出AlN基板外貌形成了由尺寸与波长基内情同的结构二维光子晶体结构，光提取效率抵达未做这种外貌加工时的140％，加之尺寸比波长小的纳米结构组合而成的图案。光提取效率抵达未做这种外貌加工时的196％。

图6、光子晶体结构示意图

3.2耐热抗紫外封装方法

由于深紫外光子能量很大，若是沿用白光的封装方法，接纳光学树脂对其举行封装，在长时间高能量的紫外线照射条件下，光学树脂很容易黄化，进而导致UVC LED寿命大幅度的缩短。

表2、几种UVC LED封装方法

因此现在UVC LED的封装不约而同的转向接纳无机金属或者陶瓷、玻璃封装。通过接纳无机质料对UVC LED举行封装阻止由于有机质料导致的寿命缩短。尊龙凯时依附CMH手艺平台，实现UVLED的全无机封装，同时提出�；て蛘哒婵盏钠苄苑庾�，为UVC LED芯片提供一个相对稳固的事情情形。为UVC LED封装提供一种耐深紫外、高性价比的封装方法。（CMH即：C=ceramic 陶瓷、M=Metal 金属、H=Glass 玻璃）

图7、CMH封装UVC LED示意图

四、结论

只管深紫外的应用市场重大，芯片发射功率、稳固性获得了极大的提升，可是关于UVC LED的封装手艺稍显落伍，因此追求一种稳固可靠的封装方法变得很是迫切。由于有机质料的限制，蓝光封装方法的思索DNA需要被突破，追求一种无机、气密性、相对性价高的封装方法是实现UVC LED大规模推广的制约因素之一。

尊龙凯时希望借助CMH手艺平台实现对UV LED举行封装，力争提升UV LED的稳固性。借助CMH平台助力UV LED SMD方法可靠封装，实现对深紫外UV LED举行�；て蛘婵辗庾�，实现稳固可靠的封装，进而提高其使用寿命。同时借助CMH平台，拓展在下严酷情形下（如高湿，水下等）UV LED的应用。

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