Uuest kroonist ajendatuna on Taobaol ja Jingdongil juba mitut tüüpi UV-desinfitseerimistooteid.
Nagu on näidatud alloleval joonisel, jagab tööstus ultraviolettkiired üldiselt kolme kategooriasse: A, B ja C, nimelt lähedal ultraviolettkiirgus (UVA), äärmuslik ultraviolettkiirgus (UVB) ja ülilühike ultraviolett/sügav ultraviolettkiirgus (UVC). Nende hulgas on UVC-l suurim energia ja see on kahjulik mikroorganismidele. Väga hävitav.
Võrreldes UVB ja UVA-ga on UVC tervisevalgusallikate jaoks esimene valik; Võrreldes keemilise steriliseerimisega on UVC eeliseks kõrge steriliseerimise efektiivsus ja see ei sisalda muid keemilisi saasteaineid.
Hiinal on täielik UVC-pooljuhtide tööstuse kett. UVC-pooljuht seab kõrgemad nõuded kiibile, pakkimistehnoloogiale ja materjali jõudlusele. Kiibitehnoloogia on praegu sügava ultraviolettkiirguse pooljuhtide tehnoloogia peamine kitsaskoht ja konkurentsivõime põhiosa. Tööstusharu' juhtivad tootjad ja UV-LED-segmentatsioon Valdkonna juhtivate ettevõtete investeeringud on jätkuvalt kasvanud.
Epideemia on kiirendanud UVC pooljuhtide tööstuse keti arengut. UVC turg on kasvanud 20 miljonilt USA dollarilt 2008. aastal 100 miljonile USA dollarile 2015. aastal ja 144 miljonile USA dollarile 2019. aastal. Sel aastal on see otse kahekordistunud 308 miljoni dollarini. Vastavalt Yole Developpementi aruandele, mille põhjuseks on koroonaviirus, võib UVC-turg ulatuda 2025. aastal 2,5 miljardi USA dollarini, kusjuures aastane liitkasv on aastatel 2019–2025 61%.
Kodumaisest vaatenurgast prognoositakse, et aastatel 2020–2024 tõuseb pesumasinate, külmikute, kodumajapidamises kasutatavate kliimaseadmete ja UVC-väikeste seadmete UVC-steriliseerimismoodulite turu suurus 174 miljonilt jüaanilt, 185 miljonilt jüaanilt, 194 miljonilt jüaanilt, ja 1,5 miljardit jüaani vastavalt 8,538 miljardi jüaani, 8,927 miljardi jüaani, 9,736 miljardi jüaani ja 3,5 miljardi jüaanini. Hinnanguliselt ulatub 2024. aastaks autode UVC-steriliseerimismoodulite turu suurus 13,459 miljardi jüaanini.
Kui võimsus suudab nõudlusega sammu pidada, võib see arv olla veelgi suurem.
Võrreldes UVA ja UVB-ga, on UVC steriliseerimisrakenduste jaoks esimene valik
Praegu on kaks peamist võimalust UVC saamiseks steriliseerimiseks ja desinfitseerimiseks: traditsioonilised elavhõbedalambid ja ultraviolett-LED. Võrreldes traditsiooniliste elavhõbedalampidega on UVC-pooljuhtidel ilmsed eelised: miniaturiseerimine, mittetoksilisus ja mugav kasutamine.
Lisaks on UVC-pooljuhtprotsesside täiustamise suund selge ning tehnilised probleemid murravad jätkuvalt läbi.
Selle taustal asendatakse traditsioonilised ultraviolett-elavhõbelampide desinfitseerimis- ja steriliseerimistooted kiiresti UV-LED-dega.
Yole aruande kohaselt juhivad UV-LED-turgu peamiselt UV-kõvastumise rakendused. Viimasel ajal on aga Taiwani ja mandri tootjad sisenenud UVA LED-i tööstusesse suurel hulgal, põhjustades tugevat hinnasurvet, mis piirab UVA LED-turu kasvu.
UVC steriliseerimise põhimõte
Teisest küljest, kui seadmete hinnad ($/mW) hakkasid jõudma varajase nõudluseni, hakkas tekkima UVC LED-tööstus. Yole Développement' pooljuhtvalgustite ja -ekraanide äriüksuse juht Pars Mukish märkis: „Tegelikult on UVC LED-ide hind tõusnud umbes 100 USA dollarilt mW kohta 2015. aastal 0,3–2 USA dollarini mW kohta. 2019. See on enamiku potentsiaalsete suuremahuliste integraatorite jaoks suur probleem. Selle poolest on see tõeline lävi."
2020. aasta COVID-19 pandeemia on mänginud katalüsaatori rolli, luues suurepäraseid kasutusjuhtumeid tehnoloogia täiustamiseks väga lühikese aja jooksul.
Võrreldes UVA ja UVB-ga on UVC-l nõrk läbitungimisvõime ja see ei kahjusta inimkeha, kuid steriliseerimise efekt on peaaegu sama, seega on UVC-st saanud esimene valik steriliseerimise ja desinfitseerimise jaoks.
2020. aastal valitseb kogu UVC tarneahelas üldine defitsiit ja praegu otsitakse tööstusharu võimalusi tootmisvõimsuse kiireks suurendamiseks.
Sügav-ultraviolettsete pooljuhtide protsess on ligikaudu sama, mis tavalistel LED-idel, kuid kuna UV-LED-de luminestseeruvad materjalid on erinevad, on valitud luminestsentsmaterjalid ja pakendivormid erinevad.
UVC-pooljuhtkiibid võib jagada kaheks osaks: substraat ja epitaksiaalkiht: substraat järgib tavaliselt sinistes LED-kiipides kasutatavat safiirsubstraati. Epitaksiaalne kiht sisaldab AIN malli kihti, N-tüüpi AIGaN kihti, mitme kvantkaevu valgust kiirgavat kihti, elektrone blokeerivat kihti ja P-tüüpi GaN kontaktkihti.
Kiibiprotsessis lekib N-tüüpi kontaktkiht litograafia ja söövitamise teel ning N-tüüpi ja P-tüüpi kiht moodustatakse aurustamise ja legeerimise teel elektroodiga oomiliseks kontaktiks ning seejärel sorteeritakse väikesed südamiku osakesed hõrenemise teel. poolitamine ja seejärel ümber pööratud isoleeriva räni kiibi juurde.
Pärast enam kui 10 aastat kestnud uurimis- ja arendustegevust on alla 280 nm sügavuse ultraviolettkiirguse pooljuhtide väline kvantefektiivsus ületanud 5%, vastav valgusvõimsus on suurem kui 5 mW ja eluiga 5000 tundi.
