
紫外LED主要采用GaN类半导体。产品方面,日亚化学工业上市了发光中心波长从365nm~385nm不等的品种,Nitride Semiconductor上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布,采用GaN类半导体的InAlGaN开发出了发光中心波长为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AlN材料开发出了发光中心波长为210nm的深紫外LED。
“十一五”国家863计划新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,在高铝组分材料研究和器件应用方面取得重要突破。
半导体深紫外光源在照明、杀菌、医疗、印刷、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AlGaN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,课题研究团队集中开展了基于MOCVD的深紫外LED材料和器件研究工作,着重解决材料存在的表面裂纹、晶体质量差、铝组分低、无法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组分材料。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,实现了器件的毫瓦级功率输出,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,市售的白色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。将白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。