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澳大利亚公司UV-C LED材料技术获突破,性能远超传统氮化铝镓

近日,澳大利亚Silanna UV宣布,公司在利用纳米结构生产UV-C LED技术方面取得了重大突破。据悉,该公司开发出的一种新工艺有望使深紫外线和远紫外线LED更容易制造,在波长更短的情况下效率更高,而且更可靠。

近年来,UV-C LED器件在消毒应用、水质监测、气敏、液相色谱以及化学和生物分析方面扮演着越来越重要的角色。而新冠疫情又推动了大众对空气、水和表面消毒的需求,这类下一代UV LED已经成功抓住了市场消费者们的眼球。

具体而言,Silanna UV宣布公司已经申请了一项名为“短周期超晶格”(SPSL)的突破性工艺专利,该工艺克服了AlGaN UV-C LED技术当下面临的一系列瓶颈。本质上而言,Silanna UV是成功地创造了一种新的材料(一种纳米结构),这种纳米结构不仅更容易控制,而且性能也远优于传统的氮化铝镓(AlGaN)。

澳大利亚公司UV-C LED材料技术获突破,性能远超传统氮化铝镓

图片来源:Silanna UV官网

超越传统紫外LED

多年来,UV-C LED制造商一直依赖于传统的AlGaN铝氮化镓合金配方。理论上,通过调节合金晶格中铝和金属镓的比例,可以调节带隙,产生从340 nm-210 nm的紫外发射,并覆盖大部分紫外光谱。但实际上,260nm以下的发射需要高铝含量的氮化铝镓,这与氮化镓(GaN)不同,使其很难实现理想的n和p型掺杂,特别是在最短波长,导致电学性能较差。高铝含量的AlGaN还会由于发射光的偏振而存在光提取问题,导致光输出的显著损失,特别是在远紫外低于240nm的范围内。

突破性的SPSL材料

为了克服UV LED的这些问题,Silanna UV采用了“短周期超晶格”(SPSL)新技术,而不是常见的AlGaN方法。

与传统的三元合金不同,SPSL工艺使用了多达数百层交替的AlN和GaN进行构建,通过调整层的厚度,就可以精确地调节能带隙和导电性。这也就意味着,由高铝含量AlGaN带来的问题(如电学特性差和短波光损耗大)在一定程度上得到了解决。

与UV-C LED竞争对手相比,SPSL技术带来了巨大的优势,包括在较短波长下保持高功率、优越的电学性能和卓越的寿命性能。近期,该公司已经使用该工艺分别对235nm和228nm的UV-C LED器件进行了表征。

关于Silanna UV

Silanna Group是一家成立于2006年的澳大利亚半导体制造商。自2008年从Peregrine Semiconductor收购以来,Silanna UV成为了一家私人投资公司,是一个通过ISO 9001:2015认证的UV-C LED制造解决方案提供商。

Silanna UV总部位于澳大利亚布里斯班,为水质传感器、气体传感器、消毒和高效液相色谱(HPLC)应用提供远UV-C光源。Silanna UV的创新方法能使UV LED技术向更短的波长推进,从230nm到265nm,涵盖了深UV-C和远UV-C范围。公司拥有独特的外延技术,并拥有UV LED技术相关专利。凭借其独特的UV LED技术,Silanna UV致力于通过将UV波长范围推到极限来创造新的可能性。

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