最佳的解决方案是:UVC半导体工艺改进方向明晰,技术难题不断突破!结合UVC半导体的使用特点与工艺流程,目前u半导体有四个努力方向改进UVC半导体外延工艺、提升杀菌效率、改善散热、降低成本。 提高UVC半导体芯片性能:目前UVC半导体芯片外延工艺主要存在缺陷位错密度高、电子注入率低、光提取效率较低等问题。对于缺陷位错密度高的问题,解决方案为NH3脉冲流多层AIN生长技术、纳米图案蓝宝石衬底、A衬底等对于电子注入率低,可采用硅、镁掺杂技术、梯度掺杂技术、脉冲掺杂技术等技术解决对于光提取效率较低的问题,可采用倒装芯片技术、透明接触层和反射层的结构优化方案总之,UVC半导体外延工艺的难点问题逐渐得到解决。 提升杀菌效率:理论上265nm紫外线杀菌效果最好,但由于越靠近短波段,难度越大、良率越低、成本越高,不少芯片厂止步于270~280nm之间,转而专注提高功率,以谋求整体杀菌效率的提升。现阶段单颗UVC半导体功率的提升主要依靠更大尺寸的芯片来实现。然而,尺寸越大的芯片就越易碎,这就导致圆片的切割难度大、良率低。对此,业内出现了一种解决办法,采用多颗小功率芯片集成实现大功率。 改善散热:UVC半导体的电光转化效率极低只有少部分电能转化为紫外光,大部分都以热能的形式流失,这就导致UVC半导体芯片发热严重,影响了UVC半导体产品的寿命和可靠性。由于 UV LED电光转化效率低的根源在外延阶段,技术上又遭遇瓶颈难以突破,因此改善散热的任务就转嫁到了下游的封装和模组。在封装材料的选择上,业内主要采用导热系数出色的氮化铝基板和陶瓷基板,随着封装技术难点逐渐被攻克,目前单颗UC半导体封装器件的寿命和可靠性已经不成问题。 降低成本: UV LED用在饮水机、净水器、加湿器、空气净化器等热门小家电会大幅增加产品成本,消费者难以接受用在空调、洗衣机这类产品价值本身足够高的家电中,UVC半导体的价格依然很难达到普通消费者的接受范围这就倒逼着上游尤其是芯片端,不断通过完善技术、提高良率、扩大产能来压缩成本。随着我国芯片技术的不断发展和国家对于芯片产业的大力扶持, UV LED的成本有望得到控制。