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一文看懂UV LED产业链

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-10  来源:中国半导体照明网  作者:材料深一度  浏览次数:321
   随着医学光疗、光催化、空气净化、防伪识别、水空气或表面消毒净化等应用领域的普及,紫外灯的市场也逐渐壮大。
 
  什么是紫外灯,LED紫外灯有何优势,紫外LED灯的技术进展如何?本期将为大家一一揭晓!
 
  背景
 
  按照波长,紫外(Ultra Violet,UV)光通常分为UVA(315nm-400nm)、UVB(280nm-315nm)、UVC(200nm-280nm)。
 
  UVA应用包括固化、防伪、光催化净化等领域。
 
  UVB应用包括医学光治疗、植物生长光照等。
 
  UVC波段波长短,能量高,短时间内破坏微生物机体(细菌、病毒等病原体)细胞中分子结构,使细胞无法再生,因此广泛应用于如水、空气等的杀菌消毒。另外在军事上的保密通信、预警技术等方面也有应用。
 
  传统UV光源均为气体放电灯,主要分3种,汞/金属卤化物灯、氙气灯和氘灯,其主要特点如下表所示。
  UV LED即紫外发光二极管,是LED的一种。可见光LED应用于普通照明,已经替代白炽灯、荧光灯,成为产业的主导力量,这为UV LED的推广和应用奠定了良好的技术基础。
  产业链环节
 
  UV LED的产业链与蓝光LED相似,如下图所示,分为衬底、外延、芯片、封装、应用产品等主要环节。
  1、芯片
 
  UV LED芯片基于(In/Al)GaN合金的PN结,外延层生长在蓝宝石衬底上,典型的UV LED芯片结构如下图所示
  目前主要存在技术难点为:外量子效率比较低,从UVC的几个百分比到UVA 至近紫外的40%-50%。
 
  优化UV LED芯片异质结构的方法,包括在有源区和电子阻挡层之间AlGaN层的生长,提高有源区发射,抑制寄生长波段的发射。
 
  量子阱数量和层厚的变化也是UVC LED 研究热点。
 
  2、衬底材料
 
  AlN是UV光器件的潜在优势衬底材料(包括高功率电子器件和声学器件),AlN的禁带宽度是6.0eV,使得其成为发射小于280nm波长的唯一可能材料。
 
  然而,体材料和衬底的晶格生长技术欠缺,限制了AlN基器件的发展。
 
  3、封装技术
 
  UV LED封装技术与可见光LED工序类似,现在的主要两个问题是热管理和光提取。
  4、UV LED器件技术
 
  UV LED的性能参数包括:输入功率、光输出功率、峰值波长、外量子效率(EQE)、提取效率(WPE)等参数,封装有普通的引脚型封装、表面贴装等。
  企业分布
 
  1、国际企业分布
 
  UV LED芯片和封装企业分布如下图所示,主要分布在亚洲和美国。
  很多公司是从做可见光LED产业转型而来。
  2、国内企业分布
 
  国内UV LED产业链基本形成,部分应用领域由于专业依赖性高,良好的解决方案和市场渠道是企业开拓市场的重要条件。


 
  小结
 
  我国将是UV LED的应用大国,而产业规模小,研究投入少,整体发展相对滞后,高效率LED芯片技术突破、长寿命封装技术、产业化能力将是UV LED规模市场开启的重要基础。
 
  而我国LED照明产业的发展将有效支撑UV LED产业的发展,开启未来数百亿元的应用市场规模。
 
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关键词: UV LED 产业链
 
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