ACS Photonics 저널에 게재된 서한에서 연구원들은 고품질의{0}심{1}}자외선(UV{2}}C) LED를 제조하기 위한 보다 우아한 방법에 대해 보고했습니다. 여기에는 실리콘 카바이드(SiC)의 기판에 반도체 합금 알루미늄 갈륨 질화물(AlGaN) -- 더 널리 사용되는 사파이어 기판에서 출발합니다.
Zollner에 따르면 탄화규소를 기판으로 사용하면 사파이어를 사용하는 것보다{0}고품질의 UV{2}C 반도체 재료를 더 효율적이고 비용 효율적으로 성장시킬 수 있습니다. 이것은 재료의 원자 구조가 얼마나 밀접하게 일치하는지 때문이라고 그는 설명했습니다.
"일반적으로, (원자 결정 구조 측면에서) 기판과 필름이 구조적으로 유사할수록 높은 재료 품질을 달성하기가 더 쉽습니다."라고 그는 말했습니다. 품질이 좋을수록 LED의 효율성과 성능이 향상됩니다. 사파이어는 구조적으로 유사하지 않으며 결함과 정렬 불량이 없는 재료를 생산하려면 종종 복잡한 추가 단계가 필요합니다. 탄화규소는 완벽하지 않지만 값비싼 추가 방법 없이 고품질을 가능하게 한다고 Zollner는 말했습니다.
또한 Zollner에 따르면 탄화규소는 '이상적인' 질화알루미늄 기판보다 훨씬 저렴하기 때문에{0} 대량 생산 친화적입니다.
연구원들이 UV{1}C LED 기술을 개발할 때 염두에 두었던 주요 응용 분야 중 하나는 휴대형의 빠른{0}효과적인 물 소독이었습니다. 다이오드의 내구성, 신뢰성 및 소형 폼 팩터는 깨끗한 물을 사용할 수 없는 세계의 덜 개발된 지역에서 게임 체인저가 될 것입니다.
코로나19{1}}팬데믹의 출현은 또 다른 차원을 추가했습니다. 세계가 백신, 치료법 및 치료제를 찾기 위해 경쟁함에 따라 소독, 오염 제거 및 격리는 우리가 스스로를 방어해야 하는 몇 안 되는 무기이며 솔루션은 전 세계적으로 배포되어야 합니다. Zollner는 물 위생 목적을 위한 UV{2}}C 외에도 UV-C 조명이 아무도 없을 때 켜지는 시스템에 통합될 수 있다고 말했습니다.
"이는{0}공공, 소매, 개인 및 의료 공간을 살균할 수 있는 저렴하고{0}무화학{1}편리한 방법을 제공할 것입니다."라고 그는 말했습니다.
그러나 Zollner와 동료들이 팬데믹을 기다리면서 현재로서는 인내의 게임입니다. UC Santa Barbara의 연구는 사람 사이의{0}}{1}}접촉을 최소화하기 위해 조금씩 느려지고 있습니다.
"UCSB에서 연구 활동이 재개되면 우리의 다음 단계는 AlGaN/SiC 플랫폼을 개선하여 세계에서 가장 효율적인 UV{0}}C 발광체를 생산하는 작업을 계속하는 것입니다."라고 그는 말했습니다.
다른 연구 기여자는 Burhan K. SaifAddin(주요 저자), Shuji Nakamura, Steven P. DenBaars, James S. Speck, Abdullah S. Almogbel, Bastien Bonef, Michael Iza 및 Feng Wu를 포함하며 모두 SSLEEC 및/또는 Department of UC Santa Barbara의 자료.
