雖然深紫外LED燈珠在太陽光中能量占比僅5%，但在人類生活中應(yīng)用廣泛。目前，紫外光廣泛應(yīng)用于水凈化、光固化和殺菌消毒等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的紫外光源一般是采用汞蒸氣放電的激發(fā)態(tài)來產(chǎn)生紫外線，有著發(fā)熱量大、功耗高、反應(yīng)慢、壽命短和安全隱患等諸多缺陷。而新型的深紫外光源則采用發(fā)光二極管（LED）發(fā)光原理，相對(duì)于傳統(tǒng)的汞燈擁有諸多的優(yōu)點(diǎn)。其中，重要的優(yōu)勢(shì)在于其不含有毒汞元素。預(yù)示2020年將全方面禁止含有汞元素紫外燈的使用。因此，開發(fā)出一種全新的環(huán)保、高能紫外光源，成為了擺在人們面前的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。
由此，基于寬禁帶半導(dǎo)體材料（氮化鎵、氮化鎵鋁）的深紫外發(fā)光二極管（UV LED）成為這一新應(yīng)用的不二選擇。這一全固態(tài)光源體系效率高、體積小、壽命長，而且不過是拇指蓋大小的芯片，就能發(fā)出比汞燈還要強(qiáng)的紫外光。這里面的奧秘主要取決于III族氮化物這種直接帶隙半導(dǎo)體材料：導(dǎo)帶上的電子與價(jià)帶上的空穴復(fù)合時(shí)，產(chǎn)生光子。光子的能量則取決于材料的禁帶寬度，所以科學(xué)家們可以通過調(diào)節(jié)氮化鎵鋁（AlGaN）這種三元化合物中的元素組分來實(shí)現(xiàn)不同波長的發(fā)光。但是，要想實(shí)現(xiàn)UV LED的發(fā)光并不總是那么簡(jiǎn)單的事情?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)，并不總是一定產(chǎn)生光子，這一效率被稱之為內(nèi)量子效率(IQE)。
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