UV LED技术、产品、市场新动态

尽管当下UV LED不如疫情期间火爆，但不得不承认，近几年，技术和市场变革已经明显加快，从消杀、固化到光疗，新的场景创新应用不断涌现，产业发展前景愈发明朗和确定。

一、UVC LED光功率、WPE显著提高

UVC LED单芯片光功率普遍突破100mW，直逼200mW；量产WPE从2~3%几近翻倍，达到4~6%，实验室水平7~10%。

二、产品稳定性、寿命、质量稳步提升

1.中科潞安大尺寸4545芯片在350mA下达到120mW且可以稳定供货；2020中尺寸芯片100mA下达到25mW的紫外光输出功率，常温老化1000h光维持率达到95%以上。

2.Nichia 280nm 3535器件高温下R70≥10000小时，实际寿命测试数据可达10000小时，甚至可达到500mA的最大电流。

3.Violumas 265nm L70测试长达13000小时。

4.PW 275nm 40mil光功率从48mW达到65mW，寿命从12000小时提升至22000小时。

5.深紫科技表示2023年芯片层面规划WPE达到9%以上；实现寿命30000h@L70。

三、重点专项支持、技术研发突破

1.AlN衬底、外延技术相关国家重大专项项目启动

2023年4月6日，国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”专项项目——“AlN单晶衬底制备和同质外延关键技术（共性关键技术类）”项目启动会在北京大学中关新园召开。该重大专项于2022年11月获得国家科技部立项支持，以北京大学为牵头单位，联合奥趋光电技术（杭州）有限公司、中国电子科技集团公司第四十六研究所、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院半导体研究所、中国科学院物理研究所、北京中材人工晶体研究院有限公司、深圳大学、北京第三代半导体产业技术创新战略联盟、苏州紫灿科技有限公司等9家单位，面向高功率密度器件对AlN衬底和同质外延生长技术的需求，开展大尺寸、高质量AlN单晶衬底和模板材料生长技术及同质外延技术研究。

2.奥趋光电推出超高透过率AlN单晶衬底

奥趋光电宣布推出新一代面向深紫外光电器件的高透过率AlN单晶衬底。根据第三方检测结果，奥趋光电此次推出的产品在220-240nm波段具有较好的高透光性，能有效解决远紫外光电器件位错密度高、制备难度大、使用寿命短及光功率低等问题。

3.广东省科学院半导体所制备高质量、高效率AlGaN

广东省科学院半导体研究所先进材料平台从材料生长和器件设计两方面对紫外LED展开研发，采用MOCVD精细生长模式调控技术成功制备出高质量AlGaN材料和高内量子效率的AlGaN量子阱。同时，研究人员采用极化场调控技术和能带工程，将多元合金p-AlInGaN/AlGaN短周期超晶格材料（SPSL）引入到AlGaN基紫外LED的电子阻挡层（EBL）结构中，成功研制出高内量子效率的紫外LED器件。结果表明SPSL-EBL能改善紫外LED器件的载流子传输特性，降低器件的开启电压，使得发光波长在368nm的紫外LED器件发光效率比传统结构提高了101.6%，此项研究将会为高效率的全固态紫外光源的研发开辟新路径。

4.日本研究所开发单芯500mW UVC LED用于光无线通信

日本国家信息和通信技术研究所井上信一郎领导的研究小组开发出单芯500mW的深紫外LED用于光无线通信。该研究团队在实验过程中发现深紫外光在非视距环境下经过散射过程的衰减率相对于传输距离极高，信号光的强度在到达之前就变得非常微弱。为了利用深紫外LED实现白天和室外的非视距光无线通信，提高通信速度，延长传输距离，该研究团队尝试开发大功率深紫外LED，发射波长为265nm和光输出500mW的高强度单芯片深紫外LED，在室温操作和2A注入电流下，光输出约为550mW，并在2022年3月成功研制且对外公布。

5.东京都立大学开发出优异导电性氧化钽锡锗薄膜

东京都立大学Yasushi Hirose教授领导的团队开发出一种深紫外LED应用的新型电极材料——具有优异导电性的氧化钽锡锗(Ta:SGO)薄膜。Yasushi Hirose团队指出，通过优化配方，所生产的薄膜具有低电阻率和优于所有已知电极材料（包括最常见的透明电极材料氧化铟锡(ITO)）最好DUV透光率，也间接地证明可以使用氧化锡结晶层在AlN基板上形成薄膜。而AlN作为深紫外LED的关键材料，利用该团队新设计的氧化钽锡锗(Ta:SGO)薄膜与AlN的相容性在下一代芯片制造光源等实际应用中极具前景。

四、深耕细分市场、推进产品创新

目前，AquiSense、安吉尔、慧亿科技等在水处理领域加速拓展，AquiSense表示已部署的UVC LED消毒设备总流量为130万加仑/天，安吉尔去年使用UVC LED模组约5~10万套，慧亿科技推出多套静态/动态水消杀UVC LED模组解决方案；中科潞安、国星光电、59秒等瞄准学校、医院场景，基于照明+UV LED紫外线技术，推出健康照明、紫外消杀等相关产品及系统化解决方案；优炜芯、埃赛力达科技、固立得等均已涉足新能源车辆线束材料固化和电池封装等业务……企业在水净化、教室/医院健康照明及紫外消杀、汽车座舱消杀、印刷固化、光纤固化、新能源汽车固化、专用光医疗器械、光诱捕装置等细分领域深耕细作，推进产品创新，加速汞灯替代，寻求更多市场增长点。

1.中科潞安新推UV LED可穿戴治疗仪

2023中关村论坛展览（科博会）期间，中科潞安展出可穿戴深紫外治疗仪引发围观。据介绍，可穿戴紫外治疗仪属国家重点研发计划，主要用于治疗骨质疏松症，由照射部分、控制盒、电源和辅助背带组成，而其中的照射部分，就是应用了由中科潞安紫外光电科技公司研发的UVB-LED技术，输出中心波长为297nm。经验证，人体背部在UVB-LED照射下，1分钟所产生的维生素D3量，要高于直接暴露在阳光下直晒1小时的效果，该款产品适用人群包括老年人以及一些长期不见阳光的从业者，如井下矿工、手术室医生、实验室工作者、潜艇工作者等长期处在室内环境的工作者。

2.宁波紫芯科技最新研发ACPure@光导棉技术

ACPure@光导棉技术主要是利用深紫外UV作为光源催化光导棉产生强氧化物羟基自由基·OH，高效降解各种水源中有害微生物和病毒细菌，为紫芯科技自主研发。宁波紫芯科技成立于2020年，目前可生产提供从外延、芯片、灯珠、模组到应用全产业链的杀菌消毒功效产品；此外，该公司表示目前已获得韩国LG半导体相关专利使用权达9000余件。

3.中科芯禾推出储粮害虫半导体光诱捕装置

中科芯禾（深圳）科技有限公司在2023年全国粮食和物资储备科技活动周上展示“储粮害虫半导体光诱捕装置”，该装置是由中科芯禾联合国家粮食和物资储备局科学研究院共同研发，利用紫外LED对主要储粮害虫展开精准靶向诱捕，大幅提升害虫诱捕效率，实现“虫口夺粮”。此外，中科芯禾联合国家粮食和物资储备局还共同成立“深紫外芯片技术和应用装备创新中心”。

4.Crystal IS将UVC LED技术应用于固化领域

Crystal IS对外表示其UVC LED技术已经用于固化领域。Crystal IS公布的UVC-LED系统设定输出的目标能量是5mj/cm²,传送速度是100ft(30.48m)/min，固化时间小于2S，光源和固化材料之间的距离是25mm，实验结果表明，该系统可以达到效果不错的深度固化和表面固化效果。据此前发布，其UVC LED新品单芯片光功率已实现160mW，新器件同时保留Klaran的紧凑型3.5mm x 3.5mm封装和焊盘设计。旭化成也表示，更高输出的产品将用于加速UVC LED的采用，并加速低压汞灯的广泛更换，将在今年下半年推出。

5.日亚开发出基于严格辐照条件的紫外线LED辐照装置

日亚宣布开发了一种严格基于辐照条件的紫外线LED辐照装置。据悉，该装置被设计成在250nm到365nm的宽波长范围内以高可靠性评估紫外线灵敏度。同时，根据实验条件的设置有无要求，如均匀性、光束角度、周围环境和后方材料的反射，然后将每个条件与确认条件进行比较，以进行高度准确的紫外线灵敏度评估。根据此设置要求，新开发的LED辐照装置的设计考虑了所有的因素，如LED的电温度特性、辐照表面的辐照度、辐照度分布、辐照时间、光束角、周围材料的反射和样品的温度。日亚表示该设备不仅可以灭活微生物，而且可以评估不同波长的紫外光对材料和生物体的影响，将继续优化该设备的设计，它将有助于研究紫外线在社会各个领域的应用。

五、财政、资本助力产业发展

1.中科潞安获得多项财政支持

2022年12月，山西省第三代半导体产业链上企业牵头的国家“十四五”重点研发项目“大功率深紫外AlGaN基LED发光材料与器件产业化关键技术”获得立项。

在2023年2月，山西省科技厅发布《2022年度山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目成功揭榜公告》，山西中科潞安紫外光电科技有限公司申报的“深紫外LED量产型金属有机化合物气相沉积（MOCVD）装备研发”项目成功中榜，该项目将获得财政专项经费900万元。

2.优炜芯完成新一轮战略融资

优炜芯最近获得战略融资，由柘中君信、荷塘创芯创业、湖州侃鼎创业、博观芯生进行投资。企查查显示，优炜芯成立以来已完成六笔融资。

3.CrayoNano完成超8000万元私募并启动上市股份认购

5月份，挪威紫外企业Crayonano AS宣布2023年第一季度完成1.25亿挪威克朗(约合人民币8198.9万）的私募以及发布性能提升30%的UVC-LED产品。另据其5月16日最新发布，CrayoNano在挪威Euronext NOTC注册，股票代码为“CNANO”，根据公司股东大会于2023年4月25日授予的授权，董事会已决定通过发行最多1785714股新股进行后续发售，每股面值0.02挪威克朗，价格为每股14.00挪威克朗的要约价，可能筹集到高达2500万挪威克朗的总收益。

（来源：材料深一度）