“深紫外LED可广泛应用于水净化、空气净化、杀菌消毒、食品保鲜、光催化、生物探测等领域。”3月28日,大咖有约专家大讲堂第三期活动在线上举行,华南师范大学半导体科学技术研究院研究员尹以安博士以“高性价比和高功率深紫外LED芯片及集成光源的应用”为题,从研究背景、技术瓶颈、深紫外LED应用等方面为照明、家电企业献上丰盛的“知识大餐”。
活动由佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院、南海区科技成果转化平台、广州兴工科技有限公司、佛山市南海区照明行业协会联合举办。
尹博士对UV杀菌、热杀菌、药品杀菌、臭氧杀菌等方式的优缺点进行了深入剖析,其中,UV杀菌具有对所有细菌有效、无二次污染、设备轻巧简易、维护成本低等优点。相较市面上常用的传统紫外灯,深紫外LED无汞环保、波长易调、小巧便携、易于集成,是未来产业发展的重要方向。
“成本和光效是阻碍深紫外LED应用发展的两座大山。”尹博士表示,从成本来说,传统紫外灯质优价廉、功能丰富,更受消费者青睐;从光效来说,传统紫外灯的生产制造技术与产品设计更成熟、安全可靠性更强,作为后来者,深紫外LED还有许多难关需要攻克。
为此,尹博士深耕深紫外芯片设计和外延11年,瞄准更高的量子效率、更高的载流子注入效率、更高的内量子效率、更高的出光效率、更好的散热进行攻关。
尹博士介绍,团队已构建自主的外延、材料、芯片等核心专利壁垒。在外延结构上,通过优化EBL解决电子泄露问题、有源区设计提高辐射复合率;在芯片制备工艺上,首创大面积蓝宝石衬底剥离技术,降低成本;设计垂直电导结构,提高寿命与能效比;优化封装工艺,提高散热效率,单位面积上输出更高光功率。
对于如何推动成果产业化,也有了一系列的实践,深紫外LED及集成光源模组应用成果包括UVC-LED灯珠、空气杀菌模组、表面杀菌模组等,与齐创电子、尚高卫浴、小熊电器、法国汤姆逊等多家企业达成相关合作。
尹博士透露,依托华南师范大学半导体科学与技术研究院,团队可为企业提供全方位的深紫外LED及集成光源应用技术和系统方案支持,尤其是技术力量薄弱的中小企业。
后疫情时代,全球对公共卫生健康、家居环境卫生健康、食品卫生健康等产品的需求越来越大,搭载紫外LED杀菌消毒光源的产品将更受社会的青睐。当前,国内外巨头持续布局深紫外LED市场,有利于市场推广和普及,期待一个新万亿产业的崛起。