Guangmai Teknoloji A.Ş., Ltd.
+86-755-23499599

UVC (kısa ultraviyole/derin ultraviyole) LED'in temel teknik sorunları

Oct 29, 2021

Yeni taç tarafından yönlendirilen Taobao ve Jingdong, halihazırda birçok UV dezenfeksiyon ürününe sahiptir.


Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, endüstri genellikle ultraviyole ışınlarını A, B ve C olmak üzere üç kategoriye ayırır: yani yakın ultraviyole (UVA), aşırı ultraviyole (UVB) ve ultra kısa ultraviyole/derin ultraviyole (UVC). Bunlar arasında UVC en büyük enerjiye sahiptir ve mikroorganizmalar için zararlıdır. Çok yıkıcı.


image


UVB ve UVA ile karşılaştırıldığında, UVC sağlıklı ışık kaynakları için ilk tercihtir; Kimyasal sterilizasyona kıyasla UVC, yüksek sterilizasyon verimliliği avantajına sahiptir ve başka hiçbir kimyasal kirletici içermez.


Çin, eksiksiz bir UVC yarı iletken sanayi zincirine sahiptir. UVC yarı iletken, çip, paketleme teknolojisi ve malzeme performansı konusunda daha yüksek gereksinimleri ortaya koymaktadır. Çip teknolojisi şu anda derin ultraviyole yarı iletken teknolojisinin ana darboğazı ve temel rekabet gücüdür. Sektörün önde gelen üreticileri ve UV LED segmentasyonu Alanında lider firmaların yatırımları artarak devam etti.


Salgın, UVC yarı iletken sanayi zincirinin gelişimini hızlandırdı. UVC pazarı 2008'de 20 milyon ABD dolarından 2015'te 100 milyon ABD dolarına ve 2019'da 144 milyon ABD dolarına yükseldi. Bu yıl doğrudan ikiye katlanarak 308 milyon ABD dolarına ulaştı. Koronavirüs tarafından yönlendirilen Yole Developpement raporuna göre, UVC pazarı 2025'te 2,5 milyar ABD dolarına ulaşabilir ve 2019'dan 2025'e kadar yıllık %61'lik bileşik büyüme oranı olabilir.


Yurtiçi perspektiften bakıldığında, 2020'den 2024'e kadar çamaşır makinelerinde, buzdolaplarında, ev tipi klimalarda ve UVC küçük ev aletlerindeki UVC sterilizasyon modüllerinin pazar büyüklüğünün 174 milyon yuan, 185 milyon yuan, 194 milyon yuan olacağı tahmin ediliyor. ve 1.5 milyar yuan sırasıyla 8.538 milyar yuan, 8.927 milyar yuan, 9.736 milyar yuan ve 3.5 milyar yuan. 2024 yılına kadar otomobillerdeki UVC sterilizasyon modüllerinin pazar büyüklüğünün 13.459 milyar yuan'a ulaşacağı tahmin ediliyor.


Kapasite talebe yetişebilirse bu sayı daha da fazla olabilir.


UVA ve UVB ile karşılaştırıldığında, UVC sterilizasyon uygulamaları için ilk tercihtir


Şu anda sterilizasyon ve dezenfeksiyon için UVC elde etmenin iki ana yolu vardır: geleneksel cıva lambaları ve ultraviyole LED'ler. Geleneksel cıva lambalarıyla karşılaştırıldığında, UVC yarı iletkenlerinin belirgin avantajları vardır: minyatürleştirme, toksik olmayan ve rahat kullanım.


Ek olarak, UVC yarı iletken proses iyileştirmesinin yönü açıktır ve teknik problemler kırılmaya devam etmektedir.


Bu arka plan altında, geleneksel ultraviyole cıva lambalı dezenfeksiyon ve sterilizasyon ürünlerinin yerini hızla UV LED'ler alacaktır.


Yole raporuna göre, UV LED pazarı esas olarak UV kürleme uygulamaları tarafından yönlendiriliyor. Bununla birlikte, son zamanlarda Tayvan ve anakara üreticileri UVA LED endüstrisine çok sayıda girerek UVA LED pazarının büyümesini sınırlayan güçlü fiyat baskısına neden oldu.


image

UVC sterilizasyon prensibi


Öte yandan, ekipman fiyatları ($/mW) erken talep görmeye başlayınca UVC LED endüstrisi ortaya çıkmaya başladı. Yole Développement' katı hal aydınlatma ve ekran iş birimi yöneticisi Pars Mukish, “Aslında, UVC LED'lerin fiyatı 2015'te yaklaşık 100 ABD$/mW'den 2015'te 0,3-2 ABD$/mW'a yükseldi. 2019. Bu, çoğu potansiyel yüksek hacimli entegratör için önemli bir sorundur. Bu açıdan, bu gerçek bir eşik.&alıntı;


2020 COVID-19 salgını, teknolojinin çok kısa bir süre içinde iyileştirilmesi için bazı mükemmel kullanım örnekleri yaratarak bir katalizör rolü oynadı.


UVA ve UVB ile karşılaştırıldığında UVC, zayıf nüfuz etme gücüne sahiptir ve insan vücuduna zarar vermez, ancak sterilizasyon etkisi hemen hemen aynıdır, bu nedenle UVC, sterilizasyon ve dezenfeksiyon uygulamalarında ilk tercih haline gelmiştir.




2020'de UVC tedarik zincirinin tamamında genel bir eksiklik var ve endüstri şimdi üretim kapasitesini hızla artırmanın yollarını arıyor.


Derin ultraviyole yarı iletkenlerin süreci, sıradan LED'lerinkiyle kabaca aynıdır, ancak UV-LED'lerin ışıldayan malzemeleri farklı olduğundan, seçilen ışıldayan malzemeler ve paketleme biçimleri farklı olacaktır.


UVC yarı iletken yongaları iki kısma ayrılabilir: substrat ve epitaksiyel katman: substrat genellikle mavi LED yongalarında kullanılan safir substratı takip eder. Epitaksiyel katman, AIN şablon katmanı, N-tipi AIGaN katmanı, çoklu kuantum kuyusu ışık yayan katman, elektron engelleme katmanı ve P-tipi GaN temas katmanı içerir.


Çip işleminde, N-tipi temas tabakası litografi ve aşındırma yoluyla sızdırılır ve N-tipi ve P-tipi, buharlaşma ve alaşımlama yoluyla elektrot ile omik temas halinde oluşturulur ve daha sonra küçük çekirdek parçacıkları inceltme ve inceltme ile sıralanır. bölme ve ardından Yalıtım silikon çipine çevrildi.


10 yıldan fazla araştırma ve geliştirmeden sonra, 280 nm'nin altındaki derin ultraviyole yarı iletkenlerin harici kuantum verimliliği %5'i aştı, ilgili ışık gücü 5mW'den büyük ve kullanım ömrü 5000 saat.