德教育研究部與歐司朗團隊聯手,盼開發UV LED新應用

紫外線(UV)為不可見光,波長在100 nm到400 nm之間,多用於殺菌、生物檢測、醫療與固化技術,目前廣泛流通於市面,但是對LED來說,UV LED是個新興領域。近日德國LED廠商歐司朗將組成研究團隊,與聯邦教育及研究部(BMBF)合作研發高功率UV LED。
 
LED可以藉由晶片調整波長,除了一般可見光,也可以發展不可見光LED技術,但是在UV LED領域中,流通於市場的UV LED晶片波長大多侷限在365 nm 到400 nm之間,而該波長範圍是在UV-A光譜之內,常應用於固化技術。
 
其中歐斯朗認為有些傳統紫外光源含汞,對安全有一定的危害。希望可以開發更具商業化的UV LED,並取代其他紫外線光源。
 
歐司朗表示,希望在2020年之前可以研發出波長在250 nm 到310 nm內的UV LED。該範圍橫跨UV-B和UV-C光譜,可用於殺菌、生物檢測,應用範圍更加廣泛,目前該團隊正深入研究以氮化鋁鎵(AlGaN)材料為基底的UV LED。
 
為盡速達成目標,歐司朗與其他四家研究機構跟公司合作,並分開研究不同的項目。其中歐司朗負責研發270 nm 至290 nm 的UV LED與整合計畫。
 
團隊內的兩家研究單位分別是費迪南德.布勞恩研究中心(FBH)與柏林工業大學(TUB),FBH除了研發290 nm和310 nm之間的UV LED之外,還要將晶圓加工成晶片。而柏林工業大學擁有龐大的紫外線專用設施,研發重點為波長更短的紫外線LED區域,範圍為250 nm至270 nm,並提供氮化鋁鎵材料的專業知識。
 
其他兩家企業則是LayTec AG與UV photonics。LayTec AG目前正開發控制磊晶(Epitaxy)與電漿蝕刻(Plasma Etching)系統的新技術。而UV photonics負責晶片設計,讓LED晶片可快速冷卻與提高電流輸出,並同時紀錄與評估生產過程的數據。
 
歐司朗表示,波長在300±10 nm的新型LED輸出功率預估可超過120mW,波長280 nm左右則能到140 mW,而在260 nm的光輸出則是80 mW。
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