美國BOLB公司深紫外發(fā)光二極管關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)實現(xiàn)大突破

美國BOLB公司宣布在全透明結(jié)構(gòu)深紫外發(fā)光二極管(UVC LED)上實現(xiàn)12.2%的外量子效率(EQE)。這一關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)突破為UVC LED在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)接近可見光LED的效率鋪平了道路，并將進(jìn)一步拓展UVC LED消毒殺菌技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用。

在過去的二十年中，研究人員為提高深紫外波段LED器件光效的努力一直受到窄能帶空穴載流子供應(yīng)層的制約。該層導(dǎo)致芯片結(jié)構(gòu)中P型半導(dǎo)體一側(cè)強烈吸光。 在BOLB公司實現(xiàn)該突破以前，去除該窄帶層的各種嘗試總是帶來高工作電壓和顯著退化的LED電流-電壓特性 ，而由此引發(fā)的高熱會造成更短的器件壽命。BOLB公司新取得的重大基礎(chǔ)突破，實現(xiàn)了UVC LED整體結(jié)構(gòu)對最佳殺菌波段的紫外線完全透明，并在基于該技術(shù)的第一代產(chǎn)品上實現(xiàn)12.2 %外量子效率(EQE)和9.5%的電-光轉(zhuǎn)換效率(WPE) 。

例如，利用波長為269 nm 的外延，僅需20 mA電流驅(qū)動，就可以從單個0.125 mm2尺寸的LED量產(chǎn)型芯片上獲得10-11 mW的UVC光功率，同時保持5.8V的正向電壓。這一電-光轉(zhuǎn)換效率是目前市面上其他同類產(chǎn)品的3到5倍，大幅提高產(chǎn)品的性價比。如果使用多芯模組，或者用大芯片在更高驅(qū)動電流下運行，該技術(shù)可以獲得前所未有的紫外高輸出功率。換句話說，與其他同類產(chǎn)品相比， BOLB公司可以在更適合殺菌的波段，用最少的芯片數(shù)量和最低的電流來實現(xiàn)同樣的輸出功率。該突破為后續(xù)大功率UVC器件的進(jìn)一步優(yōu)化，并達(dá)到50% EQE或更高的目標(biāo)性能提供了堅實的基礎(chǔ)。

UVC波段LED殺菌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過近紫外波段(UVA和UVB)，其物理滅活機制對抗新出現(xiàn)的多重耐藥病原體同樣有效 。目前該款產(chǎn)品在戰(zhàn)略合作客戶試用用后，已經(jīng)進(jìn)入小批量生產(chǎn)。BOLB公司將在突破基礎(chǔ)上繼續(xù)提高深紫外LED光效，并在相關(guān)領(lǐng)域合作伙伴的配合下，拓展其在醫(yī)療 、餐飲、食品、藥品包裝、農(nóng)副畜牧、 和家電等行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使公司成為新百億級低污染清潔技術(shù)市場的引領(lǐng)者