深紫外LED应用前景受到广泛关注 未来十年将成为新的万亿产业

新冠肺炎疫情让“消毒”成为高频词汇，75%浓度的酒精、84消毒液、免洗洗手液等一度成为紧缺物资。而深紫外LED作为新的消毒方式，也一跃成为当前的热点。

“在此次新冠肺炎疫情的防控中，紫外是被广泛认可的一种方式，深紫外LED在公共卫生方面的应用前景也受到广泛关注。”国家半导体照明工程研发及产业联盟理事长吴玲近日接受采访时告诉科技日报记者。

紫外杀菌技术迄今为止已有百余年历史。据了解，除了真空紫外，深紫外是紫外波段中波长最短、能量最高的一个波段，具有直接杀菌消毒能力，主要用在水和空气的净化、杀菌消毒以及生物探测等方面。

半导体照明联合创新国家重点实验室主任李晋闽介绍说，目前在民用和工业领域消毒杀菌应用的深紫外光源大多是汞灯。由于汞对人类社会和环境的影响，从今年开始，限定汞使用和排放的国际《水俣公约》正式生效，传统汞灯将被限制、禁止生产和使用，并逐步退出市场。开发出一种全新的环保、高效紫外光源，成为摆在人们面前的一项重要挑战。

“基于氮化镓第三代半导体材料的深紫外LED成为这一新应用的不二选择，这一全固态光源体积小、效率高、寿命长，仅仅是拇指盖大小的芯片模组，就可以发出比汞灯还要强的紫外光。”李晋闽说。

据了解，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所在非典时期就发现，使用强度大于90μW／cm2 （微瓦特/平方厘米）的紫外线照射冠状病毒30分钟，可以杀灭SARS病毒。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第六版）》中指出，新型冠状病毒对紫外线敏感。吴玲介绍道，在此次疫情防控中，大致有三类深紫外LED产品被广泛应用：表面杀菌消毒用具，如多功能杀菌仪等；生活类便携式杀菌器具，如便携式杀菌棒、杀菌盒等；深紫外LED空气杀菌净化类产品，如加湿器、除湿器、壁挂式紫外线消毒杀菌器等。

“这些应用让行业发掘了更多的应用场景和产品设计方向。”吴玲表示。

李晋闽则表示，深紫外LED如果实现对汞灯的替代，就意味着在未来十年，深紫外产业将会发展成为一个像LED照明一样的新的万亿产业。

但挑战与机遇同在。深紫外LED是本世纪初才发明的一项技术，目前还处于产品导入初期，辐射功率、辐射效率、寿命等方面都不尽如人意。产品应用和推广受限于杀菌消毒效果不直观，替换现有低压汞灯产品又受到技术发展阶段的限制，普及起来并不容易。

李晋闽指出，深紫外LED在技术层面仍面临从核心材料到器件工艺的许多挑战，技术的突破和进步是市场发展的根基。

吴玲认为，当前迫切需要补齐的是标准缺失短板。现有的紫外标准都是基于传统汞灯制定的，紫外LED光源迫切需要从测试到应用的一系列标准。

“为填补标准化空白领域，联盟标准化委员会发挥团体标准快速响应市场需求的优势，开展了对计量、标准、检测等方面的调研，积极布局标准化体系，编写了《紫外LED标准化体系报告》，启动了《紫外LED技术与应用术语和定义》《紫外LED杀菌消毒技术报告》，未来将逐步构建匹配紫外LED市场需求的标准化体系。”吴玲说。

作为产业联盟负责人，吴玲强调，产业上下游的团结协作才能把深紫外LED这块“蛋糕”做大。除了完善技术标准体系外，今后还要不断加大产业链各环节“产学研用”协同技术攻关力度，从深紫外LED产业的源头，层层突破，把产品的性能、可靠性等持续提升，逐步满足各种应用的需求，解决产业发展的基础技术瓶颈问题。（来源：科技日报；作者：操秀英）