盡管當(dāng)下UV LED不如疫情期間火爆，但不得不承認(rèn)，近幾年，技術(shù)和市場變革已經(jīng)明顯加快，從消殺、固化到光療，新的場景創(chuàng)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景愈發(fā)明朗和確定。

一、UVC LED光功率、WPE顯著提高

UVC LED單芯片光功率普遍突破100mW，直逼200mW；量產(chǎn)WPE從2~3%幾近翻倍，達(dá)到4~6%，實驗室水平7~10%。

二、產(chǎn)品穩(wěn)定性、壽命、質(zhì)量穩(wěn)步提升

1.中科潞安大尺寸4545芯片在350mA下達(dá)到120mW且可以穩(wěn)定供貨；2020中尺寸芯片100mA下達(dá)到25mW的紫外光輸出功率，常溫老化1000h光維持率達(dá)到95%以上。

2.Nichia 280nm 3535器件高溫下R70≥10000小時，實際壽命測試數(shù)據(jù)可達(dá)10000小時，甚至可達(dá)到500mA的最大電流。

3.Violumas 265nm L70測試長達(dá)13000小時。

4.PW 275nm 40mil光功率從48mW達(dá)到65mW，壽命從12000小時提升至22000小時。

5.深紫科技表示2023年芯片層面規(guī)劃WPE達(dá)到9%以上；實現(xiàn)壽命30000h@L70。

三、重點專項支持、技術(shù)研發(fā)突破

1.AlN襯底、外延技術(shù)相關(guān)國家重大專項項目啟動

2023年4月6日，國家重點研發(fā)計劃“新型顯示與戰(zhàn)略性電子材料”專項項目——“AlN單晶襯底制備和同質(zhì)外延關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）”項目啟動會在北京大學(xué)中關(guān)新園召開。該重大專項于2022年11月獲得國家科技部立項支持，以北京大學(xué)為牽頭單位，聯(lián)合奧趨光電技術(shù)（杭州）有限公司、中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、中國科學(xué)院物理研究所、北京中材人工晶體研究院有限公司、深圳大學(xué)、北京第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、蘇州紫燦科技有限公司等9家單位，面向高功率密度器件對AlN襯底和同質(zhì)外延生長技術(shù)的需求，開展大尺寸、高質(zhì)量AlN單晶襯底和模板材料生長技術(shù)及同質(zhì)外延技術(shù)研究。

2.奧趨光電推出超高透過率AlN單晶襯底

奧趨光電宣布推出新一代面向深紫外光電器件的高透過率AlN單晶襯底。根據(jù)第三方檢測結(jié)果，奧趨光電此次推出的產(chǎn)品在220-240nm波段具有較好的高透光性，能有效解決遠(yuǎn)紫外光電器件位錯密度高、制備難度大、使用壽命短及光功率低等問題。

3.廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體所制備高質(zhì)量、高效率AlGaN

廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所先進(jìn)材料平臺從材料生長和器件設(shè)計兩方面對紫外LED展開研發(fā)，采用MOCVD精細(xì)生長模式調(diào)控技術(shù)成功制備出高質(zhì)量AlGaN材料和高內(nèi)量子效率的AlGaN量子阱。同時，研究人員采用極化場調(diào)控技術(shù)和能帶工程，將多元合金p-AlInGaN/AlGaN短周期超晶格材料（SPSL）引入到AlGaN基紫外LED的電子阻擋層（EBL）結(jié)構(gòu)中，成功研制出高內(nèi)量子效率的紫外LED器件。結(jié)果表明SPSL-EBL能改善紫外LED器件的載流子傳輸特性，降低器件的開啟電壓，使得發(fā)光波長在368nm的紫外LED器件發(fā)光效率比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高了101.6%，此項研究將會為高效率的全固態(tài)紫外光源的研發(fā)開辟新路徑。

4.日本研究所開發(fā)單芯500mW UVC LED用于光無線通信

日本國家信息和通信技術(shù)研究所井上信一郎領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)出單芯500mW的深紫外LED用于光無線通信。該研究團(tuán)隊在實驗過程中發(fā)現(xiàn)深紫外光在非視距環(huán)境下經(jīng)過散射過程的衰減率相對于傳輸距離極高，信號光的強度在到達(dá)之前就變得非常微弱。為了利用深紫外LED實現(xiàn)白天和室外的非視距光無線通信，提高通信速度，延長傳輸距離，該研究團(tuán)隊嘗試開發(fā)大功率深紫外LED，發(fā)射波長為265nm和光輸出500mW的高強度單芯片深紫外LED，在室溫操作和2A注入電流下，光輸出約為550mW，并在2022年3月成功研制且對外公布。

5.東京都立大學(xué)開發(fā)出優(yōu)異導(dǎo)電性氧化鉭錫鍺薄膜

東京都立大學(xué)Yasushi Hirose教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開發(fā)出一種深紫外LED應(yīng)用的新型電極材料——具有優(yōu)異導(dǎo)電性的氧化鉭錫鍺(Ta:SGO)薄膜。Yasushi Hirose團(tuán)隊指出，通過優(yōu)化配方，所生產(chǎn)的薄膜具有低電阻率和優(yōu)于所有已知電極材料（包括最常見的透明電極材料氧化銦錫(ITO)）最好DUV透光率，也間接地證明可以使用氧化錫結(jié)晶層在AlN基板上形成薄膜。而AlN作為深紫外LED的關(guān)鍵材料，利用該團(tuán)隊新設(shè)計的氧化鉭錫鍺(Ta:SGO)薄膜與AlN的相容性在下一代芯片制造光源等實際應(yīng)用中極具前景。

四、深耕細(xì)分市場、推進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新

目前，AquiSense、安吉爾、慧億科技等在水處理領(lǐng)域加速拓展，AquiSense表示已部署的UVC LED消毒設(shè)備總流量為130萬加侖/天，安吉爾去年使用UVC LED模組約5~10萬套，慧億科技推出多套靜態(tài)/動態(tài)水消殺UVC LED模組解決方案；中科潞安、國星光電、59秒等瞄準(zhǔn)學(xué)校、醫(yī)院場景，基于照明+UV LED紫外線技術(shù)，推出健康照明、紫外消殺等相關(guān)產(chǎn)品及系統(tǒng)化解決方案；優(yōu)煒芯、埃賽力達(dá)科技、固立得等均已涉足新能源車輛線束材料固化和電池封裝等業(yè)務(wù)……企業(yè)在水凈化、教室/醫(yī)院健康照明及紫外消殺、汽車座艙消殺、印刷固化、光纖固化、新能源汽車固化、專用光醫(yī)療器械、光誘捕裝置等細(xì)分領(lǐng)域深耕細(xì)作，推進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新，加速汞燈替代，尋求更多市場增長點。

1.中科潞安新推UV LED可穿戴治療儀

2023中關(guān)村論壇展覽（科博會）期間，中科潞安展出可穿戴深紫外治療儀引發(fā)圍觀。據(jù)介紹，可穿戴紫外治療儀屬國家重點研發(fā)計劃，主要用于治療骨質(zhì)疏松癥，由照射部分、控制盒、電源和輔助背帶組成，而其中的照射部分，就是應(yīng)用了由中科潞安紫外光電科技公司研發(fā)的UVB-LED技術(shù)，輸出中心波長為297nm。經(jīng)驗證，人體背部在UVB-LED照射下，1分鐘所產(chǎn)生的維生素D3量，要高于直接暴露在陽光下直曬1小時的效果，該款產(chǎn)品適用人群包括老年人以及一些長期不見陽光的從業(yè)者，如井下礦工、手術(shù)室醫(yī)生、實驗室工作者、潛艇工作者等長期處在室內(nèi)環(huán)境的工作者。

2.寧波紫芯科技最新研發(fā)ACPure@光導(dǎo)棉技術(shù)

ACPure@光導(dǎo)棉技術(shù)主要是利用深紫外UV作為光源催化光導(dǎo)棉產(chǎn)生強氧化物羥基自由基·OH，高效降解各種水源中有害微生物和病毒細(xì)菌，為紫芯科技自主研發(fā)。寧波紫芯科技成立于2020年，目前可生產(chǎn)提供從外延、芯片、燈珠、模組到應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈的殺菌消毒功效產(chǎn)品；此外，該公司表示目前已獲得韓國LG半導(dǎo)體相關(guān)專利使用權(quán)達(dá)9000余件。

3.中科芯禾推出儲糧害蟲半導(dǎo)體光誘捕裝置

中科芯禾（深圳）科技有限公司在2023年全國糧食和物資儲備科技活動周上展示“儲糧害蟲半導(dǎo)體光誘捕裝置”，該裝置是由中科芯禾聯(lián)合國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院共同研發(fā)，利用紫外LED對主要儲糧害蟲展開精準(zhǔn)靶向誘捕，大幅提升害蟲誘捕效率，實現(xiàn)“蟲口奪糧”。此外，中科芯禾聯(lián)合國家糧食和物資儲備局還共同成立“深紫外芯片技術(shù)和應(yīng)用裝備創(chuàng)新中心”。

4.Crystal IS將UVC LED技術(shù)應(yīng)用于固化領(lǐng)域

Crystal IS對外表示其UVC LED技術(shù)已經(jīng)用于固化領(lǐng)域。Crystal IS公布的UVC-LED系統(tǒng)設(shè)定輸出的目標(biāo)能量是5mj/cm²,傳送速度是100ft(30.48m)/min，固化時間小于2S，光源和固化材料之間的距離是25mm，實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以達(dá)到效果不錯的深度固化和表面固化效果。據(jù)此前發(fā)布，其UVC LED新品單芯片光功率已實現(xiàn)160mW，新器件同時保留Klaran的緊湊型3.5mm x 3.5mm封裝和焊盤設(shè)計。旭化成也表示，更高輸出的產(chǎn)品將用于加速UVC LED的采用，并加速低壓汞燈的廣泛更換，將在今年下半年推出。

5.日亞開發(fā)出基于嚴(yán)格輻照條件的紫外線LED輻照裝置

日亞宣布開發(fā)了一種嚴(yán)格基于輻照條件的紫外線LED輻照裝置。據(jù)悉，該裝置被設(shè)計成在250nm到365nm的寬波長范圍內(nèi)以高可靠性評估紫外線靈敏度。同時，根據(jù)實驗條件的設(shè)置有無要求，如均勻性、光束角度、周圍環(huán)境和后方材料的反射，然后將每個條件與確認(rèn)條件進(jìn)行比較，以進(jìn)行高度準(zhǔn)確的紫外線靈敏度評估。根據(jù)此設(shè)置要求，新開發(fā)的LED輻照裝置的設(shè)計考慮了所有的因素，如LED的電溫度特性、輻照表面的輻照度、輻照度分布、輻照時間、光束角、周圍材料的反射和樣品的溫度。日亞表示該設(shè)備不僅可以滅活微生物，而且可以評估不同波長的紫外光對材料和生物體的影響，將繼續(xù)優(yōu)化該設(shè)備的設(shè)計，它將有助于研究紫外線在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

五、財政、資本助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1.中科潞安獲得多項財政支持

2022年12月，山西省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)牽頭的國家“十四五”重點研發(fā)項目“大功率深紫外AlGaN基LED發(fā)光材料與器件產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”獲得立項。

在2023年2月，山西省科技廳發(fā)布《2022年度山西省科技重大專項計劃“揭榜掛帥”項目成功揭榜公告》，山西中科潞安紫外光電科技有限公司申報的“深紫外LED量產(chǎn)型金屬有機化合物氣相沉積（MOCVD）裝備研發(fā)”項目成功中榜，該項目將獲得財政專項經(jīng)費900萬元。

2.優(yōu)煒芯完成新一輪戰(zhàn)略融資

優(yōu)煒芯最近獲得戰(zhàn)略融資，由柘中君信、荷塘創(chuàng)芯創(chuàng)業(yè)、湖州侃鼎創(chuàng)業(yè)、博觀芯生進(jìn)行投資。企查查顯示，優(yōu)煒芯成立以來已完成六筆融資。

3.CrayoNano完成超8000萬元私募并啟動上市股份認(rèn)購

5月份，挪威紫外企業(yè)Crayonano AS宣布2023年第一季度完成1.25億挪威克朗(約合人民幣8198.9萬）的私募以及發(fā)布性能提升30%的UVC-LED產(chǎn)品。另據(jù)其5月16日最新發(fā)布，CrayoNano在挪威Euronext NOTC注冊，股票代碼為“CNANO”，根據(jù)公司股東大會于2023年4月25日授予的授權(quán)，董事會已決定通過發(fā)行最多1785714股新股進(jìn)行后續(xù)發(fā)售，每股面值0.02挪威克朗，價格為每股14.00挪威克朗的要約價，可能籌集到高達(dá)2500萬挪威克朗的總收益。

（來源：材料深一度）