Được thúc đẩy bởi vương miện mới, Taobao và Jingdong đã có nhiều loại sản phẩm khử trùng bằng tia cực tím.
Như thể hiện trong hình bên dưới, ngành công nghiệp thường chia tia cực tím thành ba loại: A, B và C, cụ thể là tia cực tím gần (UVA), tia cực tím cực (UVB) và tia cực tím cực ngắn / cực sâu (UVC). Trong số đó, UVC có năng lượng lớn nhất và gây hại cho vi sinh vật. Phá hoại lắm.
So với UVB và UVA, UVC là sự lựa chọn hàng đầu cho các nguồn ánh sáng sức khỏe; So với khử trùng bằng hóa chất, UVC có ưu điểm là hiệu quả khử trùng cao và không có các chất ô nhiễm hóa học khác.
Trung Quốc có một chuỗi công nghiệp bán dẫn UVC hoàn chỉnh. Chất bán dẫn UVC đặt ra các yêu cầu cao hơn về chip, công nghệ đóng gói và hiệu suất vật liệu. Công nghệ chip hiện là điểm nghẽn chính và khả năng cạnh tranh cốt lõi của công nghệ bán dẫn tia cực tím sâu.' các nhà sản xuất hàng đầu trong ngành và phân khúc đèn LED UV Đầu tư của các công ty hàng đầu trong lĩnh vực này tiếp tục tăng.
Dịch bệnh đã thúc đẩy sự phát triển của chuỗi công nghiệp chất bán dẫn UVC. Thị trường UVC đã tăng từ 20 triệu đô la Mỹ năm 2008 lên 100 triệu đô la Mỹ năm 2015 và 144 triệu đô la Mỹ vào năm 2019. Năm nay, nó đã trực tiếp tăng gấp đôi lên 308 triệu đô la Mỹ. Theo báo cáo của Yole Developpement, được thúc đẩy bởi coronavirus, thị trường UVC có thể đạt 2,5 tỷ đô la Mỹ vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 61% từ năm 2019 đến năm 2025.
Từ quan điểm trong nước, ước tính từ năm 2020 đến năm 2024, quy mô thị trường của mô-đun tiệt trùng UVC trong máy giặt, tủ lạnh, máy điều hòa không khí gia đình và thiết bị nhỏ UVC sẽ tăng từ 174 triệu nhân dân tệ, 185 triệu nhân dân tệ, 194 triệu nhân dân tệ, và 1,5 tỷ NDT lần lượt lên 8,538 tỷ NDT, 8,927 tỷ NDT, 9,736 tỷ NDT và 3,5 tỷ NDT. Người ta ước tính rằng đến năm 2024, quy mô thị trường của mô-đun khử trùng UVC trong ô tô sẽ đạt 13,459 tỷ nhân dân tệ.
Nếu công suất có thể theo kịp nhu cầu, con số này có thể còn lớn hơn.
So với UVA và UVB, UVC là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng khử trùng
Hiện tại có hai cách chính để thu được UVC để khử trùng và khử trùng: đèn thủy ngân truyền thống và đèn LED cực tím. So với đèn thủy ngân truyền thống, đèn bán dẫn UVC có những ưu điểm rõ ràng: thu nhỏ, không độc hại, sử dụng thuận tiện.
Ngoài ra, hướng cải tiến quy trình bán dẫn UVC là rõ ràng, và các vấn đề kỹ thuật tiếp tục đột phá.
Dưới nền tảng này, các sản phẩm khử trùng và khử trùng bằng đèn thủy ngân tia cực tím truyền thống sẽ nhanh chóng được thay thế bằng đèn LED UV.
Theo báo cáo của Yole, thị trường đèn LED UV chủ yếu được thúc đẩy bởi các ứng dụng bảo dưỡng UV. Tuy nhiên, gần đây các nhà sản xuất Đài Loan và đại lục đã tham gia vào ngành công nghiệp đèn LED UVA với số lượng lớn, gây ra áp lực về giá mạnh, điều này làm hạn chế sự tăng trưởng của thị trường đèn LED UVA.
Nguyên tắc khử trùng UVC
Mặt khác, khi giá thiết bị (USD / mW) bắt đầu đạt được nhu cầu sớm, ngành công nghiệp LED UVC bắt đầu nổi lên. Giám đốc đơn vị kinh doanh màn hình và chiếu sáng trạng thái rắn của Yole Développement' đã chỉ ra rằng, “Trên thực tế, giá của đèn LED UVC đã tăng từ khoảng 100 đô la Mỹ / mW vào năm 2015 lên 0,3-2 đô la Mỹ / mW ở 2019. Đây là một vấn đề lớn đối với hầu hết các nhà tích hợp khối lượng lớn tiềm năng. Về mặt nó, đây là một ngưỡng thực sự."
Đại dịch COVID-19 năm 2020 đã đóng vai trò như một chất xúc tác, tạo ra một số trường hợp sử dụng hoàn hảo để công nghệ được cải tiến trong một khoảng thời gian rất ngắn.
So với UVA và UVB, UVC có khả năng xuyên thấu yếu và không gây hại cho cơ thể con người, nhưng hiệu quả khử trùng gần như tương đương, vì vậy UVC đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng khử trùng và khử trùng.
Vào năm 2020, toàn bộ chuỗi cung ứng UVC có sự thiếu hụt tổng thể và ngành công nghiệp hiện đang tìm cách để tăng nhanh năng lực sản xuất.
Quy trình của chất bán dẫn tia cực tím sâu gần giống như quy trình của đèn LED thông thường, nhưng vì vật liệu phát quang của đèn LED UV khác nhau, vật liệu phát quang được lựa chọn và hình thức đóng gói sẽ khác nhau.
Chip bán dẫn UVC có thể được chia thành hai phần: lớp nền và lớp biểu mô: lớp nền thường đi sau lớp nền sapphire được sử dụng trong chip LED xanh. Lớp biểu mô bao gồm lớp khuôn mẫu AIN, lớp AIGaN loại N, lớp phát sáng nhiều lượng tử, lớp chặn điện tử và lớp tiếp xúc GaN loại P.
Trong quy trình chip, lớp tiếp xúc loại N bị rò rỉ qua quá trình in thạch bản và khắc, và loại N và loại P được hình thành tiếp xúc ohmic với điện cực thông qua bay hơi và hợp kim hóa, sau đó các hạt lõi nhỏ được phân loại bằng cách làm mỏng và tách, và sau đó chuyển sang chip silicon cách điện.
Sau hơn 10 năm nghiên cứu và phát triển, hiệu suất lượng tử ngoài của chất bán dẫn cực tím sâu dưới 280nm đã vượt quá 5%, công suất phát sáng tương ứng lớn hơn 5mW và tuổi thọ là 5000h.
