LED紫外燈有何優勢？技術進展如何？全球UV LED產業鏈分佈

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隨著醫學光療、光催化、空氣淨化、防偽識別、水空氣或表面消毒淨化等應用領域的普及，紫外燈的市場也逐漸壯大。

什麼是紫外燈，LED紫外燈有何優勢，紫外LED燈的技術進展如何？本期將為大家一一揭曉！

背景

按照波長，紫外(Ultra Violet，UV)光通常分為UVA（315nm-400nm）、UVB（280nm-315nm）、UVC（200nm-280nm）。

UVA應用包括固化、防偽、光催化淨化等領域。

UVB應用包括醫學光治療、植物生長光照等。

UVC波段波長短，能量高，短時間內破壞微生物機體(細菌、病毒等病原體)細胞中分子結構，使細胞無法再生，因此廣泛應用於如水、空氣等的殺菌消毒。另外在軍事上的保密通信、預警技術等方面也有應用。

傳統UV光源均為氣體放電燈，主要分3種，汞/金屬鹵化物燈、氙氣燈和氘燈，其主要特點如下表所示。

UV LED即紫外發光二極管，是LED的一種。可見光LED應用於普通照明，已經替代白熾燈、熒光燈，成為產業的主導力量，這為UV LED的推廣和應用奠定了良好的技術基礎。

產業鏈環節

UV LED的產業鏈與藍光LED相似，如下圖所示，分為襯底、外延、芯片、封裝、應用產品等主要環節。

1、芯片

UV LED芯片基於（In/Al）GaN合金的PN結，外延層生長在藍寶石襯底上，典型的UV LED芯片結構如下圖所示

目前主要存在技術難點為：外量子效率比較低，從UVC的幾個百分比到UVA 至近紫外的40%-50%。

優化UV LED芯片異質結構的方法，包括在有源區和電子阻擋層之間AlGaN層的生長，提高有源區發射，抑制寄生長波段的發射。

量子阱數量和層厚的變化也是UVC LED 研究熱點。

2、襯底材料

AlN是UV光器件的潛在優勢襯底材料（包括高功率電子器件和聲學器件），AlN的禁帶寬度是6.0eV，使得其成為發射小於280nm波長的唯一可能材料。

然而，體材料和襯底的晶格生長技術欠缺，限制了AlN基器件的發展。

3、封裝技術

UV LED封裝技術與可見光LED工序類似，現在的主要兩個問題是熱管理和光提取。

4、UV LED器件技術

UV LED的性能參數包括：輸入功率、光輸出功率、峰值波長、外量子效率（EQE）、提取效率（WPE）等參數，封裝有普通的引腳型封裝、表面貼裝等。

企業分佈

1、國際企業分佈

UV LED芯片和封裝企業分佈如下圖所示，主要分佈在亞洲和美國。

很多公司是從做可見光LED產業轉型而來

2、國內企業分佈

國內UV LED產業鏈基本形成，部分應用領域由於專業依賴性高，良好的解決方案和市場渠道是企業開拓市場的重要條件。

小結

我國將是UV LED的應用大國，而產業規模小，研究投入少，整體發展相對滯後，高效率LED芯片技術突破、長壽命封裝技術、產業化能力將是UV LED規模市場開啟的重要基礎。

而我國LED照明產業的發展將有效支撐UV LED產業的發展，開啟未來數百億元的應用市場規模。