深紫外LED再創(chuàng)最低波長紀(jì)錄 232~270納米
?素有殺手之稱的 UV-C 紫外光，波長僅 200 到 280 奈米、能量高，可以穿透病毒、細(xì)菌、真菌和塵蟎的薄膜，攻擊 DNA 并殲滅這些有害的有機(jī)體.
自丹麥教授 Niels Finsen 發(fā)現(xiàn)用紫外線可治療結(jié)核病後，人類利用紫外線殺菌已經(jīng)有超過百年歷史。但目前使用的深紫外線燈不只體積龐大、效率低，而且皆含水銀，對環(huán)境有害。
美國康乃爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，最新就研發(fā)出一種體積小且更環(huán)保的深紫外線光源，并創(chuàng)下目前業(yè)界 deep-uv??LED?最低波長的紀(jì)錄。
研究人員采用原子級控制介面的氮化鎵（GaN）與氮化鋁（AlN）單層薄膜為反應(yīng)作用區(qū)域，成功發(fā)射出波長介於 232 到 270 奈米的深紫外 LED 。這種 232 奈米的深紫外線，創(chuàng)下使用氮化鎵為發(fā)光材料，所發(fā)出的光線波長最短記錄。之前的記錄是由日本團(tuán)隊(duì)創(chuàng)下的239奈米。
研究論文《MBE-grown 232-270 nm deep-uv LEDs using monolayer thin binary GaN/AlN quantum heterostructures》于 1 月 27 號發(fā)表于《應(yīng)用物理快報(bào)》期刊（Applied Physics Letters）網(wǎng)站。
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提高紫外線LED效率
目前紫外線 LED 最大瓶頸就是發(fā)光效率，可以由三個(gè)方面來衡量：
1. 注入效率：注入反應(yīng)作用區(qū)域的電子通過裝置的比例。
2. 內(nèi)量子效率（IQE）：反應(yīng)作用區(qū)域中所有電子產(chǎn)生光子或紫外線的比例。
3. 出光效率：反應(yīng)作用區(qū)域中產(chǎn)出的光子比例，這些光子可以從裝置中取出，而且是可以利用的。
論文作者之一 SM (Moudud) Islam 博士表示：「如果上述三個(gè)方面的效率都達(dá)到 50%，相乘起來只有八分之一，等于發(fā)光效率已經(jīng)降到 12%?！?/span>
在深紫外線波段，這三方面的效率都很低，但研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，利用氮化鎵取代傳統(tǒng)的鋁氮化鎵，可以提高內(nèi)量子效率和出光效率。
而為了提高注入效率，研究團(tuán)隊(duì)采用之前開發(fā)出的技術(shù)，在正極（電子）和負(fù)極（電洞）載體區(qū)域，采用極化感應(yīng)摻雜法來實(shí)現(xiàn)。