素有杀手之称的 UV-C 紫外光，波长仅 200 到 280 奈米、能量高，可以穿透病毒、细菌、真菌和尘螨的薄膜，攻击 DNA 并歼灭这些有害的有机体。
自丹麦教授 Niels Finsen 发现用紫外线可治疗结核病后，人类利用紫外线杀菌已经有超过百年历史。但目前使用的深紫外线灯不只体积庞大、效率低，而且皆含水银，对环境有害。
美国康乃尔大学的研究团队，最新就研发出一种体积小且更环保的深紫外线 LED 光源，并创下目前业界 deep-UV LED 最低波长的纪录。
研究人员采用原子级控制界面的氮化镓（GaN）与氮化铝（AlN）单层薄膜为反应作用区域，成功发射出波长介于 232 到 270 奈米的深紫外 LED 。这种 232 奈米的深紫外线，创下使用氮化镓为发光材料，所发出的光线波长最短纪录。之前的纪录是由日本团队创下的 239 奈米。
研究论文《MBE-grown 232-270 nm deep-UV LEDs using monolayer thin binary GaN/AlN quantum heterostructures》于 1 月 27 日发表于《应用物理快报》期刊（Applied Physics Letters）网站。
提高紫外线 LED 效率
目前紫外线 LED 最大瓶颈就是发光效率，可以由 3 个方面来衡量：
- 注入效率：注入反应作用区域的电子通过装置的比例。
- 内量子效率（IQE）：反应作用区域中所有电子产生光子或紫外线的比例。
- 出光效率：反应作用区域中产出的光子比例，这些光子可以从装置中取出，而且是可以利用的。
论文作者之一 SM（Moudud）Islam 博士表示：“如果上述 3 个方面的效率都达到 50%，相乘起来只有八分之一，等于发光效率已经降到 12%。”
在深紫外线波段，这 3 方面的效率都很低，但研究团队发现，利用氮化镓取代传统的铝氮化镓，可以提高内量子效率和出光效率。
而为了提高注入效率，研究团队采用之前开发出的技术，在正极（电子）和负极（电洞）载体区域，采用极化感应掺杂法来实现。
在成功提升深紫外线 LED 的发光效率后，研究团队的下一步是将光源整合到装置内，朝上市的目标迈进。深紫外光的应用领域包含食物保鲜、假钞辨别、光触媒、水的净化杀菌等。
（本文由 LEDinside 授权转载；首图来源：美国康乃尔大学）
