近日，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）與第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。
期間，廈門三安光電股份有限公司副總經理GaN事業部總經理張中英出席論壇，並在由山西中科潞安紫外光電科技有限公司、中微半導體設備（上海）股份有限公司共同協辦的「固態紫外器件技術分會」上，分享了《UVB & UVC AlGaN基深紫外LED器件的最新進展》報告。他報告中，主要介紹了量子結構設計與高質量外延，優化晶片結構獲得高性能AlGaN-DUV-LED，DUV LED產品線和模塊解決方案等內容。
據行業數據顯示，2019年全球UV LED市場規模約為27.4億元，同比增長31%；預計2020-2024年，全球UV LED市場將繼續保持30%左右的速度增長，到2024年市場規模將達到100億元以上。現階段，全球UV LED主要應用在固化、檢測、防偽等領域，但空氣、水淨化殺菌領域需求正在快速增長，未來將成為UV LED行業發展的重要推動力。
報告中介紹，DUV LED經過近20年的發展，研發水平EQE<20%，DUV LED產品WPE%<5%。
近兩年技術目標展望，310nm電光轉換效率WPE~ 9% (2020)，WPE~12% (2021)；285nm電光轉換效率WPE~ 8% (2020)，WPE~10% (2021)；265nm，WPE~4.5% (2020)，WPE~6.0% (2021)。
報告中透露，三安光電在275nm，2020 三季度的WPE~4.0% ，在2021指標WPE~5.0%。
其中，InGaN基綠光 & 藍光 LED，WPE>50%，最大功率（>5W/cm2）＞10000 hours。AlGaN基UV LED，WPE<5%，最大功率（＜100mW/cm2）＞1000 hours。當前該類器件仍存在較高的技術壁壘，外延生長與晶片技術，仍是業界需要攻克的難點。
AlGaN基深紫外發光二極體（DUV）具有壽命長、波長可調、環境友好、方向性好、開關速度快、結構緊湊、靈活性強等優點，在水中取代傳統的紫外光源（特別是汞燈）方面顯示出巨大的應用潛力淨化、表面滅菌、生物醫學等。然而，AlGaN基DUV-led的實際應用還存在一些技術問題。
而提高器件的外量子效率（EQE）是目前急需解決的主要問題之一，它通常低於10%，且受內部量子效率（IQE）和光提取效率（LEE）的影響。
研究以奈米圖形藍寶石基板（NPS）及超晶格插入層來減少層內缺陷與應變，來外延生長高晶質AlN與AlGaN層。研究了周期超晶格結構和脈衝δ摻雜對Mg元素激活特性的影響，以提高Mg元素的摻雜效率和激活效率。
為了改善器件的LEE特性，引入了新型TCL-Al高反射電極與微結構相結合，以提高器件的出光角和輸出效率。在此基礎上，研製出工作電流為100mA的高性能AlGaN-DUV-led，輸出功率為34mw。從產品角度出發，對DUV-LED晶片和封裝模塊的穩定性進行了研究。
報告中透露，針對實現高效DUV LED外延，晶片和封裝的關鍵技術開展工作，已實現量產化。
三安深紫外產品布局，其中小功率Po < 5mW, If: 20-40mA，主要應用於靜態水殺菌/抑菌/表面殺菌/抑菌空氣淨化/其他應用等；中功率Po 10~20mW, If: 100-200mA，應用於靜態水殺菌/抑菌表面殺菌/抑菌/空氣淨化；大功率
Po 30~60mW, If: 350-600mA和超大功率Po 100-200mW, If: 350-600mA主要用於動態水殺菌/抑菌，瞬間式殺菌/醫療應用。
三安光電DUVLED產品線及解決方案
張中英主要研究方向為III/V族化合物半導體材料與光電組件，入選「福建省百人計劃」，現擔任三安光電股份有限公司副總經理兼氮化鎵事業部總經理。在Ⅲ/Ⅴ族化合物半導體領域資厲20年，積累了豐富的經驗，已承擔國家科技部、工信部、發改委4項重大項目，申請相關專利43項，發表學術論文30篇。
（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）