Guangmai Technologijos Co., Ltd.
+86-755-23499599

Pagrindinės techninės UVC (trumpas ultravioletinis / gilus ultravioletinis) LED problemos

Oct 29, 2021

Dėl naujos karūnos Taobao ir Jingdong jau turi daugybę UV dezinfekavimo priemonių.


Kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, pramonė paprastai skirsto ultravioletinius spindulius į tris kategorijas: A, B ir C, ty artimus ultravioletinius (UVA), ekstremalius ultravioletinius (UVB) ir itin trumpus ultravioletinius / gilius ultravioletinius (UVC). Tarp jų UVC turi didžiausią energiją ir yra kenksmingas mikroorganizmams. Labai destruktyvus.


image


Palyginti su UVB ir UVA, UVC yra pirmasis sveikatos šviesos šaltinių pasirinkimas; palyginti su cheminiu sterilizavimu, UVC pranašumas yra didelis sterilizavimo efektyvumas ir nėra kitų cheminių teršalų.


Kinija turi visą UVC puslaidininkių pramonės grandinę. UVC puslaidininkis kelia aukštesnius reikalavimus lustai, pakavimo technologijai ir medžiagų veikimui. Lustų technologija šiuo metu yra pagrindinė giliųjų ultravioletinių puslaidininkių technologijos kliūtis ir pagrindinis konkurencingumas. Pramonės' pirmaujantys gamintojai ir UV LED segmentavimas Pirmaujančių įmonių investicijos šioje srityje toliau didėjo.


Epidemija paspartino UVC puslaidininkių pramonės grandinės plėtrą. UVC rinka išaugo nuo 20 mln. USD 2008 m. iki 100 mln. USD 2015 m. ir 144 mln. USD 2019 m. Šiais metais ji išaugo dvigubai iki 308 mln. Remiantis „Yole Developpement“ ataskaita, kurią paskatino koronavirusas, UVC rinka 2025 m. gali pasiekti 2,5 milijardo JAV dolerių, o bendras metinis augimo tempas nuo 2019 m.


Apskaičiuota, kad 2020–2024 m. UVC sterilizavimo modulių skalbimo mašinose, šaldytuvuose, buitiniuose oro kondicionieriuose ir UVC mažuose prietaisuose rinkos dydis padidės nuo 174 mln. juanių, 185 mln. juanių, 194 mln. ir 1,5 mlrd. juanių atitinkamai iki 8,538 mlrd. juanių, 8,927 mlrd. juanių, 9,736 mlrd. juanių ir 3,5 mlrd. Apskaičiuota, kad iki 2024 m. automobilių UVC sterilizavimo modulių rinkos dydis pasieks 13,459 mlrd. juanių.


Jei pajėgumai gali neatsilikti nuo paklausos, šis skaičius gali būti dar didesnis.


Palyginti su UVA ir UVB, UVC yra pirmasis pasirinkimas sterilizuojant


Šiuo metu yra du pagrindiniai būdai gauti UVC sterilizacijai ir dezinfekcijai: tradicinės gyvsidabrio lempos ir ultravioletiniai šviesos diodai. Lyginant su tradicinėmis gyvsidabrio lempomis, UVC puslaidininkiai turi akivaizdžių pranašumų: miniatiūrizavimą, netoksiškumą ir patogų naudojimą.


Be to, UVC puslaidininkių proceso tobulinimo kryptis aiški, o techninės problemos ir toliau kyla.


Atsižvelgiant į tai, tradicinius ultravioletinių gyvsidabrio lempų dezinfekavimo ir sterilizavimo produktus greitai pakeis UV šviesos diodai.


Remiantis Yole ataskaita, UV LED rinką daugiausia lemia UV kietėjimo programos. Tačiau pastaruoju metu Taivano ir žemyno gamintojų daug pateko į UVA LED pramonę, sukeldami didelį kainų spaudimą, o tai riboja UVA LED rinkos augimą.


image

UVC sterilizavimo principas


Kita vertus, įrangos kainoms ($/mW) pradėjus anksti pasiekti paklausą, pradėjo atsirasti UVC LED pramonė. Yole Développement' kietojo kūno apšvietimo ir ekranų verslo padalinio vadovas Parsas Mukishas pabrėžė: „Tiesą sakant, UVC šviesos diodų kaina sumažėjo nuo maždaug 100 USD/mW 2015 m. iki 0,3–2 USD/mW. 2019 m. Tai yra pagrindinė problema daugeliui potencialių didelės apimties integratorių. Kalbant apie tai, tai yra tikra riba."


2020 m. COVID-19 pandemija suvaidino katalizatoriaus vaidmenį, sukurdama keletą puikių naudojimo atvejų, kad technologija būtų patobulinta per labai trumpą laiką.


Palyginti su UVA ir UVB, UVC turi silpną prasiskverbimo galią ir nepadarys žalos žmogaus organizmui, tačiau sterilizavimo efektas yra beveik toks pat, todėl UVC tapo pirmuoju pasirinkimu sterilizuojant ir dezinfekuojant.




2020 m. visoje UVC tiekimo grandinėje apskritai trūksta, o pramonė dabar ieško būdų, kaip greitai padidinti gamybos pajėgumus.


Giliųjų ultravioletinių spindulių puslaidininkių gamybos procesas yra maždaug toks pat kaip ir įprastų šviesos diodų, tačiau kadangi UV-LED šviečiančios medžiagos yra skirtingos, pasirinktos liuminescencinės medžiagos ir pakuotės formos skirsis.


UVC puslaidininkinius lustus galima suskirstyti į dvi dalis: substratą ir epitaksinį sluoksnį: substratas dažniausiai seka safyro substratą, naudojamą mėlynuose LED lustuose. Epitaksinis sluoksnis apima AIN šablono sluoksnį, N tipo AIGaN sluoksnį, daugybinį kvantinį šulinių šviesą skleidžiantį sluoksnį, elektronus blokuojantį sluoksnį ir P tipo GaN kontaktinį sluoksnį.


Lustų procese N tipo kontaktinis sluoksnis yra nutekėjęs litografijos ir ėsdinimo būdu, o N tipo ir P tipo kontaktas susidaro į ominį kontaktą su elektrodu išgarinant ir legiruojant, o tada mažos šerdies dalelės išrūšiuojamos ploninant ir padalijimas, o tada perkeltas į izoliacinį silicio lustą.


Po daugiau nei 10 metų trukusių tyrimų ir plėtros giliųjų ultravioletinių puslaidininkių, kurių ilgis mažesnis nei 280 nm, išorinis kvantinis efektyvumas viršijo 5%, atitinkama šviesos galia yra didesnė nei 5 mW, o tarnavimo laikas yra 5000 h.