[精品]紫外LED的发展现状及趋势.doc

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1、紫外LED紫外LED是发射紫外光的二极管。一般指发光中心波长在4OOnm以下的LED,但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED,而短于300nm时称为深紫外LED。因短波长光线的杀菌效果高，因此紫外LED常用于冰箱和家电等的杀菌及除臭等用途。紫外LED简介紫外LED主要采用GaN类半导体。产品方面，LI亚化学工业上市了发光屮心波长从365nm〜385nm不等的品种,NitrideSemiconductor±市了发光中心波长为355nm〜375nm不等的品种。波长不足300nm的深紫外LED的开发活动也很活跃。2008年理化学研究所和松下电工曾公

2、布，采用GaN类半导体的InAIGaN开发出了发光屮心波长为282nm,光输出功率为10mW的深紫外LED。波长更短的深紫外LED方面，NTT物性科学基础研究所采用AIN材料开发出了发光屮心波长为210nm的深紫外LED。紫外LED的应用紫外LED（UVLED）主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化（水、空气等）领域、计算机数据存储和年事等方面。而且随着技术的发展，新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品，紫外LED有着广阔的市场应用前景,如紫外LED光疗仪是未来很受欢迎的医疗器械,但是目前技术还处于成长期。内紫外LED的发展现状“十一五”国家863计划新

3、材料技术领域重大项目“半导体照明工程”课题“深紫外LED制备和应用技术研究”经过持续攻关，在高铝纟H.分材料研究和器件应用方而取得重要突破。半导体深紫外光源在照明、杀菌、医疗、卬刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大应用价值。以AIGaN材料为有源区的深紫外LED的发光波长能够覆盖210-365nm的紫外波段，是实现该波段深紫外LED器件产品的理想材料，具有其它传统紫外光源无法比拟的优势。在国家863计划支持下，课题研究团队集屮开展了基于MOCVD的深紫外LED材料和器件研究匚作，着重解决材料存在的表而裂纹、晶体质暈并、铝纟H分低、无法

4、实现短波长发光和结构材料设计等问题，在一些关键技术方面取得了突破，获得了高结晶质量无裂纹的高铝纟R分材料。在此基础上，课题在国内首次成功制备了300nm以下的深紫外LED器件,实现了器件的亳瓦级功率输出，开发了深紫外杀菌模块，经测试杀菌率达到95%以上。紫外LED技术探讨紫外LED正在受到照明设备厂商及液晶显示器厂商的广泛关注。因为通过配合使用紫外光与可将紫外光分别转换成红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）的荧光材料，有可能实现具有较强色彩再现力的白色LED。目前，市伟的H色LED大多使用的是蓝色LED以及将蓝色光转换成黄色光的荧光体材料，红色光成份较弱

5、。将门色光照射在红色物质上时会显现出微弱的橙色。如果要用于背光灯的话，就只好在彩色滤波器上想办法。但如果是紫外LED的话，就可以解决这些问题。不过，由于紫外LED的发光效率较使用蓝色LED的产品大约要低一半，因此亮度就成了紫外LED的一大课题。上述技术发表后，如何生产出具有与使用蓝色LED相同亮度的白色LED,各LED厂商的解决方案一下子变得明朗了。芯片尺寸与封装是开发屮的关键所在口亚化学工业之所以能实现100mW的高功率，原因主要有两个：其一，将封装LED芯片面积扩大到普通LED的10倍，即此举便使得功率远高于此前其它公司的产品。其二是：为了解决LE

6、D因紫外光而出现的性能恶化现彖，在封装过程中采用了不使用树脂材料的方法。通过将LED芯片装入金属封装内，不使用任何封装材料肓接用金属盖封住。这种方法此前该公司一肓在GaN类蓝紫色半导体激光器屮采用。由于此前作为封装材料使用的环氧类树脂材料在紫外光的作用下，容易出现树脂性能恶化的现象，导致透明性降低，从而使得LED亮度也随Z降低。另外，还有一个不可忽视的特点。那就是将紫外LED发光波长设定为380nmo在波长为405nm的产品屮，已经存在具有更高输出功率的紫外LED。例如，美国Cree公司供应的紫外LED工业样品的输出功率为250mWo但是，考虑到目前使

7、用的荧光材料，380nm波长LED的RGB转换效率要更高一些。包括山口大学等院校参加的“21世纪照明工程”正在探讨使用400nm波长紫外LED的可行性。因为“波长380nm的光，在提高使用紫外LED制造的片色LED的发光效率时早晚都要面临极限”（该大学工学部教授、“21世纪照明工程”项目负责人田口常正）。该工程主张最佳波长为400nm的理由主要有两个。一个是紫外LED本身的外部量子效率在400nm附近最高。2002年3月7日、811于东京召开的“白色LED与新照明系统的应用”论坛上三菱电线工业与Stanley电气、山口大学共同发布的数据显示，波长400

8、nm的外部量子效率是380nm的近2倍。外部量了效率表示的是向LED内部注入1个电了时，从LE