Cơ sở vật chất tiên tiến Sản xuất hiệu quả"Công ước Minamata của Liên Hợp Quốc" được ký kết bởi 128 quốc gia trên thế giới đã chính thức có hiệu lực tại Trung Quốc vào tháng 8 năm 2017. Hiệp ước cấm rõ ràng việc sản xuất và xuất nhập khẩu các sản phẩm có chứa thủy ngân khác nhau từ năm 2020, và việc sản xuất và bán đèn thủy ngân truyền thống sẽ bị cấm. . Sự phát triển của các nguồn sáng uv trạng thái rắn thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng mới để thay thế đèn thủy ngân UV hiện đang được sử dụng rộng rãi đã trở thành một nhu cầu cấp thiết trong lĩnh vực khử trùng, khử trùng và bảo dưỡng phơi nhiễm. Đèn LED cực tím dựa trên vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba AlGaN có tác dụng tiêu diệt rõ ràng đối với coronavirus mới đang hoành hành, đã thu hút sự chú ý lớn từ mọi tầng lớp xã hội trong và ngoài nước.
Không giống như đèn LED màu xanh trưởng thành, vật liệu cốt lõi của đèn LED UV có hàm lượng Hàm lượng thấp hơn và hàm lượng Al cao hơn, làm cho lớp epitaxy có mật độ khiếm khuyết cao, nồng độ lỗ thấp trong vật liệu p-AlGaN, hiệu ứng phân cực mạnh và các vấn đề mang theo hiện tại như vận chuyển phụ không cân bằng là cực kỳ nổi bật. Do đó, hiệu quả phát sáng của đèn LED cực tím vẫn thấp hơn nhiều so với đèn LED màu xanh trưởng thành. Khi bước sóng phát xạ thấp hơn 370nm, đèn LED cực tím đang phải đối mặt với vấn đề giảm hiệu quả phát sáng đột ngột, trở thành trở ngại lớn nhất cản trở ứng dụng cao cấp của nó.
Để đối phó với các vấn đề trên, Nền tảng vật liệu tiên tiến của Viện Bán dẫn của Viện Hàn lâm Khoa học Quảng Đông đã đưa ra một nghiên cứu kỹ thuật có hệ thống và chuyên sâu hơn và phát triển đèn LED UV từ hai khía cạnh: tăng trưởng vật liệu và thiết kế thiết bị.
Đầu tiên, việc sử dụng công nghệ kiểm soát chế độ tăng trưởng tốt MOCVD đã chuẩn bị thành công vật liệu AlGaN chất lượng cao và giếng lượng tử AlGaN hiệu quả bên trong cao; đồng thời, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ kiểm soát trường phân cực và kỹ thuật băng tần năng lượng để rút ngắn vật liệu siêu nền hợp kim đa nguyên tố p-AlInGaN / AlGaN Periodic (SPSL) được đưa vào cấu trúc lớp rào cản điện tử (EBL) của đèn LED UV dựa trên AlGaN và các thiết bị UV LED với hiệu quả lượng tử bên trong cao đã được phát triển thành công.
Kết quả cho thấy SPSL-EBL có thể cải thiện đặc tính vận chuyển tàu sân bay của các thiết bị UV LED và giảm điện áp bật của thiết bị, do đó hiệu quả phát sáng của các thiết bị UV LED với bước sóng phát sáng 368 nm có thể tăng 101,6% so với cấu trúc truyền thống. Nghiên cứu này sẽ cao hơn Nghiên cứu và phát triển các nguồn sáng UV trạng thái rắn hiệu quả mở ra một con đường mới.
Một số kết quả công việc trên gần đây đã được công bố trên tạp chí có thẩm quyền quốc tế "Tạp chí hóa học vật liệu C".