UVC LED的简单探讨

自然界中的物质形态大致可划分为气、液、固三种形态，按此分类，紫外线杀菌可以分为气体杀菌、液体杀菌、固体杀菌。

简单讲，气体杀菌就是针对空气的杀菌，液体杀菌最常见的就是针对饮用水的杀菌，固体杀菌就是针对日常设施的表面杀菌。

紫外线杀菌有百年历史，汞灯紫外灯在过去相当长时间内，满足了人们大多数的杀菌消毒需要，如城市自来水处理、医疗器械及医院环境消毒、家庭日常消毒等。

近年出现的UVC-LED紫外灯，因具有小尺寸、低功耗、环境友好、即开即亮等显著优势，在许多应用场景中显现出替代汞灯的趋势，如家用、商用净水器杀菌抑菌、冰箱冷藏室杀菌抑菌、洗衣机杀菌、空调杀菌、智能马桶杀菌等，越来越多的应用搭载UVC-LED杀菌方案。

相对于汞灯紫外灯，UVC-LED能量密度更高，便于在小尺寸密闭空间使用，能够做到人机共存，克服了传统汞灯紫外灯工作过程中必须清空人员与动物的缺点，使UVC-LED的应用具备巨大的想象空间

紫外LED的市场规模

综合多家调研机构的市场分析，紫外LED器件的产值在2017年为2亿美元，到2025年将达到13亿美元左右，年复合成长率超过30%，其中深紫外LED为主要的成长动能。紫外LED具有体积小、设计灵活方便、无污染等特点，十分适合在白色家电中应用。根据中商产业研究院发布的《2018-2023年中国白电行业市场前景及投资机会研究报告》数据显示，2018年我国白色家电产品销量突破3.5亿台。若每台产品增加紫外LED消毒功能，成本增加50元左右，据此全国即可增加175亿人民币的紫外LED消毒产品市场。

美国：

成立于1999年，位于美国南卡罗来纳州的SETi公司是世界上最早在蓝宝石衬底上商业化生产深紫外LED外延芯片产品的企业，其技术主要来源于南卡罗来纳大学（University of South Carolina）的Asif Khan教授研究组。SETi的独门绝技是在蓝宝石衬底上通过迁移率增强外延（Migration Enhanced Metal Organic Chemical Vapor Deposition, 简称MEMOCVD）技术生长高质量的氮化铝外延层。SETi于2015年被韩国Seoul Viosys收购，成为首尔半导体旗下的子公司。

另外一家成立于1997年，位于美国纽约州的企业Crystal IS，则主要专注于在单晶氮化铝衬底上制备紫外LED外延芯片，其技术来源于伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）。Crystal IS于2011年被日本旭化成（Asahi Kasei）收购，成为旭化成的全资子公司。

成立于2014年，位于美国加利福尼亚州的Bolb公司，在2018年公开报道了其独特的“透明P型层”技术，创造了深紫外LED光电转换效率（WPE）新的世界纪录。

另外一家位于美国加利福尼亚州的Rayvio公司，技术来源于波士顿大学（Boston University）Theodore Moustakas教授研究组，曾经推出过几款UVB/UVC的产品。

德国：

LED巨头欧司朗在多年前就开始开发深紫外LED，并在2017年宣布与美国的单晶氮化铝衬底制造商HexaTech达成战略合作，在HexaTech的氮化铝衬底上开发大功率深紫外LED，但目前市面上似乎还没有见到相关的产品。

另外一家德国企业UVphotonics成立于2015年，技术来源于莱布尼兹工业技术研究所（FBH）和柏林工业大学（TU Berlin）的Michael Kneissl教授研究组，产品组合涵盖UVB和UVC波长范围内的单芯片和全封装LED，尤其在UVB波段的产品有比较强的优势。

日本：

日本的紫外LED外延芯片相关企业除了收购Crystal IS的旭化成以外，主要还有日亚（Nichia）、日机装（Nikkiso）、Nitride Semiconductors及同和电子（DOWA）。

日亚于2019年正式发布了深紫外LED产品，主要瞄准水净化和空气净化的高端市场。

日机装于2012年通过收购UV Craftory公司进入紫外LED领域。UV Craftory成立于2006年，技术来源于2014年诺贝尔物理奖得主Akasaki教授和Amano教授，其技术特点是使用大偏转角的蓝宝石衬底。

Nitride Semiconductors成立于2000年，是日本最早开发紫外LED的先驱，其技术来源于德岛大学，在高温SiN插入层方面有自己独特的技术。

同和电子则通过与日本理化所（RIKEN）合作，推出了多款波长涵盖265-340nm的紫外LED芯片产品，但在今年2月20日，同和电子突然宣告将终止深紫外LED的生产。

韩国：

韩国的紫外LED外延芯片生产企业，对UV LED的布局最为深入的要数成立于1992年的首尔半导体，在2002年成立了Seoul Viosys，并于同年与日本Nitride Semicond