深紫外LED的研究進展與產業化應用
摘要: 隨著LED技術不斷發展,其發光波長已經由可見光波段拓展到深紫外波段,其技術逐漸成熟和成本下降將使得紫外LED應用更加廣泛,甚至可能超越目前的藍光LED。從深紫外LED的發光特點,制作工藝等方面,重點介紹深紫外LED的目前的研究進展與產業化應用。
隨著LED技術不斷發展,其發光波長已經由可見光波段拓展到深紫外波段,其技術逐漸成熟和成本下降將使得紫外LED應用更加廣泛,甚至可能超越目前的藍光LED。從深紫外LED的發光特點,制作工藝等方面,重點介紹深紫外LED的目前的研究進展與產業化應用。
1997年,日亞化學成功研發世界首個發光波長為371 nm的GaN基紫外發光LED。2003年,美國SETi公司開發出波長為280 nm的A1GaN基深紫外LED 。2014年10月24日,諾貝爾物理學獎獲得者之一天野浩在記者見面會上介紹了自己正在進行的研究,其中包括波長為250~350 nm左右的深紫外LED。
紫外LED作為LED的1個分支,雖不能照明但具備LED的所有優勢,理論上可以替代所有傳統紫外光源,極大地拓展了LED的應用領域。最常見的紫外線主要是來源于太陽輻射,根據波長可把紫外線分為長波紫外線(ultraviolet A , UVA)、中波紫外線(ultraviolet B,UVB)和短波紫外線(ultravioletC,UVC),波長分別為320~400 nm,280~320nm, 100~280 nm。能夠到達地球表面的紫外線主要包括長波紫外線UVA和中波紫外線UVB,而短波紫外線UVC基本都被大氣中的臭氧層吸收(因此UVC屬于日盲區)。
紫外LED制造技術簡介
1.1 發光材料的制備
外延生長工藝為,通過MOCVD設備在藍寶石襯底上依次生長A1N模板層、N型A1GaN層、多量了阱發光層、電了阻擋層和P型GaN接觸層,外延結構示意圖見下圖1。
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