日研發(fā)深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管技術(shù)成果已達實(shí)際應用水平
2014-05-11 19:20:24
admin
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據科技網(wǎng)2010年2月27日訊 日本理化學(xué)研究所和科學(xué)技術(shù)振興機構25日公布，他們的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)的波長(cháng)為250nm的深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管（LED）于世界上首次成功實(shí)現了15mw的高輸出功率，電子注入效率提高了80%。這種深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管比目前的同類(lèi)設備*高輸出功率高出7倍，其殺菌效果好、可高速分解二惡英等有害物質(zhì)，已達到實(shí)用化水平。研究成果已于2月24日申請專(zhuān)利，論文預定發(fā)表在3月25日出版的《應用物理學(xué)快報》上。
波長(cháng)在220nm至350nm之間的高功率深紫外線(xiàn)發(fā)光二極管在殺菌、凈水、醫療、高密度光紀錄、高顯色性L(fǎng)ED照明以及高速分解處理公害物質(zhì)等領(lǐng)域有廣泛應用。迄今為止，深紫外線(xiàn)光源以準分子激光和各種倍頻激光等氣體和固體為媒介的紫外激光和氣體燈為主流，但是存在體積大、壽命短、價(jià)格高的缺點(diǎn)，難以實(shí)際應用。而使用半導體的高亮度深紫外線(xiàn)LED和深紫外線(xiàn)LD，可以實(shí)現小型化，得到廉價(jià)、高效和長(cháng)壽命的紫外光源，應用前景更加廣闊。
氮化鋁鎵材料被認為是*理想的深紫外線(xiàn)發(fā)光材料，研究小組通過(guò)降低氮化鋁鎵緩沖層脫位密度以及把作為電子塊層的多量子屏障插入量子阱發(fā)光層的上部，實(shí)現了世界*高功率輸出。該研究成果打破了以往深紫外線(xiàn)LED不可能實(shí)現高功效的認識，成功使紫外線(xiàn)輸出功率達到實(shí)用水平。同時(shí)，多量子屏障不僅對紫外線(xiàn)發(fā)光元件，對已經(jīng)實(shí)用的藍色LED、綠色LD及LED、白色LED燈的效率的提高也有可能。
在殺菌方面，紫外線(xiàn)直接殺菌效率*高的是250nm至280nm附近的波長(cháng)域，而在分解有機物、塵埃、二惡英等難分解性污染物質(zhì)方面，用波長(cháng)270nm至320nm帶紫外光照射氧化鈦等光催化劑的紫外線(xiàn)照射系統具有比較好的分解效果。研究小組計劃進(jìn)一步提高波長(cháng)250納米至280納米帶的殺菌用深紫外線(xiàn)效率，直至實(shí)現波長(cháng)220納米至390納米廣域波長(cháng)的高效化，并對深紫外線(xiàn)的高功率輸出進(jìn)行深入研究，以期將目前1.5%的效率提高至十位數百分點(diǎn)。