近日，廣東省松山湖材料實驗室第三代半導(dǎo)體團隊和北京大學(xué)王新強教授團隊合作，采用COB集成技術(shù)設(shè)計開發(fā)了275nm、265nm及255nm三種波長的瓦級輸出功率的深紫外LED集成光源，其最高輸出功率達到1.88W。光源采用密集排布的芯片陣列，195顆芯片以15串13并的方式接入電路，發(fā)光區(qū)域僅為3.4 cm×3.4cm，出光均勻。通過采用AlN高導(dǎo)熱陶瓷基板，并配備銅散熱板和散熱風(fēng)扇，有效地提高了集成光源的散熱性能。

圖1. 深紫外LED集成光源的（a）光輸出功率與電流關(guān)系曲線，插圖為其實物圖；（b）電壓與電流關(guān)系曲線；（c）電光轉(zhuǎn)換效率與電流關(guān)系曲線；（d）歸一化光譜。

由于其極高的輸出功率，深紫外LED集成光源展示了優(yōu)異的殺菌效果。對于表面殺菌場景，1秒內(nèi)即實現(xiàn)了對距離5cm處的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及白色念珠菌等多種代表性致病菌的99.9%以上的殺滅。對于空氣殺菌場景，通過將其與L型鋁制風(fēng)管（帶有鼓風(fēng)風(fēng)扇）結(jié)合制備而成的空氣殺菌模組，30分鐘內(nèi)實現(xiàn)了對20m³空間內(nèi)空氣中的白色葡萄球菌超過97%的殺滅。

圖2. 深紫外LED集成光源的表面殺菌效果圖。（a）金黃色葡萄球菌，殺菌前；（b）大腸桿菌，殺菌前；（c）白色念珠菌，殺菌前；（d）金黃色葡萄球菌，殺菌后；（e）大腸桿菌，殺菌后；（f）白色念珠菌，殺菌后。

同時，采用三種不同波長的深紫外LED集成光源進行了最佳殺菌波長的探索，結(jié)果表明，在相同輻照劑量下，對于金黃色葡萄球菌，265nm和255nm紫外線的殺滅率相當(dāng)，均大于275nm紫外線的殺滅率，說明其最佳殺菌波長可能在260nm左右，與DNA的吸收峰相吻合。該工作展示了高功率深紫外LED集成光源的優(yōu)異殺菌效果，以及未來在殺菌消毒領(lǐng)域應(yīng)用中的巨大潛力。后續(xù)，該團隊將繼續(xù)基于新開發(fā)的高電光效率（WPE>5%）、多發(fā)光波長（255~325 nm）的UVC/UVB-LED芯片，進行更高功率的紫外LED集成光源的開發(fā)及應(yīng)用場景探索。

論文鏈接：http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/43/7/072301 （來源：半導(dǎo)體學(xué)報）

轉(zhuǎn)載請標(biāo)注來源！更多LED資訊敬請關(guān)注官網(wǎng)或搜索微信公眾賬號（LEDinside）。