Με γνώμονα το νέο στέμμα, η Taobao και η Jingdong διαθέτουν ήδη πολλούς τύπους προϊόντων απολύμανσης UV.
Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, η βιομηχανία γενικά χωρίζει τις υπεριώδεις ακτίνες σε τρεις κατηγορίες: A, B και C, δηλαδή, σχεδόν υπεριώδεις (UVA), ακραίες υπεριώδεις (UVB) και υπερμικρές υπεριώδεις/βαθύι υπεριώδεις (UVC). Μεταξύ αυτών, η UVC έχει τη μεγαλύτερη ενέργεια και είναι επιβλαβής για τους μικροοργανισμούς. Πολύ καταστροφικό.
Σε σύγκριση με τις ακτίνες UVB και UVA, το UVC είναι η πρώτη επιλογή για πηγές φωτός υγείας. Σε σύγκριση με τη χημική αποστείρωση, το UVC έχει το πλεονέκτημα της υψηλής απόδοσης αποστείρωσης και χωρίς άλλους χημικούς ρύπους.
Η Κίνα διαθέτει μια πλήρη αλυσίδα βιομηχανίας ημιαγωγών UVC. Ο ημιαγωγός UVC προβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις σε τσιπ, τεχνολογία συσκευασίας και απόδοση υλικού. Η τεχνολογία τσιπ είναι επί του παρόντος το κύριο σημείο συμφόρησης και η βασική ανταγωνιστικότητα της τεχνολογίας ημιαγωγών βαθιάς υπεριώδους. Οι κορυφαίοι κατασκευαστές της βιομηχανίας' και η τμηματοποίηση UV LED Οι επενδύσεις κορυφαίων εταιρειών στον τομέα συνέχισαν να αυξάνονται.
Η επιδημία έχει επιταχύνει την ανάπτυξη της αλυσίδας βιομηχανίας ημιαγωγών UVC. Η αγορά UVC έχει αυξηθεί από 20 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2008 σε 100 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2015 και 144 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2019. Φέτος, διπλασιάστηκε απευθείας σε 308 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Σύμφωνα με την έκθεση Yole Developpement, λόγω του κορωνοϊού, η αγορά UVC μπορεί να φτάσει τα 2,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2025, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 61% από το 2019 έως το 2025.
Από εγχώρια άποψη, εκτιμάται ότι από το 2020 έως το 2024, το μέγεθος της αγοράς των μονάδων αποστείρωσης UVC σε πλυντήρια ρούχων, ψυγεία, οικιακά κλιματιστικά και μικρές συσκευές UVC θα αυξηθεί από 174 εκατομμύρια γιουάν, 185 εκατομμύρια γιουάν, 194 εκατομμύρια γιουάν, και 1,5 δισεκατομμύρια γιουάν αντίστοιχα σε 8,538 δισεκατομμύρια γιουάν, 8,927 δισεκατομμύρια γιουάν, 9,736 δισεκατομμύρια γιουάν και 3,5 δισεκατομμύρια γιουάν. Υπολογίζεται ότι μέχρι το 2024, το μέγεθος της αγοράς των μονάδων αποστείρωσης UVC στα αυτοκίνητα θα φτάσει τα 13,459 δισεκατομμύρια γιουάν.
Εάν η χωρητικότητα μπορεί να συμβαδίσει με τη ζήτηση, αυτός ο αριθμός μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερος.
Σε σύγκριση με τις UVA και UVB, η UVC είναι η πρώτη επιλογή για εφαρμογές αποστείρωσης
Υπάρχουν επί του παρόντος δύο κύριοι τρόποι λήψης UVC για αποστείρωση και απολύμανση: παραδοσιακοί λαμπτήρες υδραργύρου και υπεριώδεις λυχνίες LED. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες υδραργύρου, οι ημιαγωγοί UVC έχουν προφανή πλεονεκτήματα: σμίκρυνση, μη τοξικότητα και βολική χρήση.
Επιπλέον, η κατεύθυνση της βελτίωσης της διαδικασίας ημιαγωγών UVC είναι σαφής και τα τεχνικά προβλήματα εξακολουθούν να παρουσιάζονται.
Κάτω από αυτό το υπόβαθρο, τα παραδοσιακά προϊόντα απολύμανσης και αποστείρωσης λαμπτήρων υπεριώδους υδραργύρου θα αντικατασταθούν γρήγορα από UV LED.
Σύμφωνα με την έκθεση Yole, η αγορά UV LED καθοδηγείται κυρίως από εφαρμογές σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία. Ωστόσο, πρόσφατα οι κατασκευαστές της Ταϊβάν και της ηπειρωτικής χώρας εισήλθαν σε μεγάλους αριθμούς στη βιομηχανία UVA LED, προκαλώντας ισχυρή πίεση στις τιμές, η οποία περιορίζει την ανάπτυξη της αγοράς UVA LED.
Αρχή αποστείρωσης UVC
Από την άλλη πλευρά, καθώς οι τιμές του εξοπλισμού ($/mW) άρχισαν να φθάνουν στην πρώιμη ζήτηση, άρχισε να αναδύεται η βιομηχανία UVC LED. Ο διευθυντής της επιχειρηματικής μονάδας φωτισμού και οθονών στερεάς κατάστασης της Yole Développement &, Pars Mukish, επεσήμανε: «Στην πραγματικότητα, η τιμή των UVC LED έχει αυξηθεί από περίπου 100$/mW το 2015 σε 0,3-2$/mW το 2019. Αυτό είναι ένα σημαντικό ζήτημα για τους περισσότερους δυνητικούς ολοκληρωμένους μεγάλου όγκου. Ως προς αυτό, αυτό είναι ένα πραγματικό όριο."
Η πανδημία COVID-19 του 2020 έπαιξε καταλυτικό ρόλο, δημιουργώντας μερικές τέλειες περιπτώσεις χρήσης για τη βελτίωση της τεχνολογίας σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.
Σε σύγκριση με τις ακτίνες UVA και UVB, το UVC έχει ασθενή διεισδυτική ισχύ και δεν θα βλάψει το ανθρώπινο σώμα, αλλά το αποτέλεσμα αποστείρωσης είναι σχεδόν το ίδιο, επομένως το UVC έχει γίνει η πρώτη επιλογή για εφαρμογές αποστείρωσης και απολύμανσης.
Το 2020, υπάρχει μια συνολική έλλειψη σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού UVC και η βιομηχανία αναζητά τώρα τρόπους για να αυξήσει γρήγορα την παραγωγική ικανότητα.
Η διαδικασία των ημιαγωγών βαθιάς υπεριώδους είναι περίπου η ίδια με αυτή των συνηθισμένων LED, αλλά επειδή τα υλικά φωταύγειας των UV-LED είναι διαφορετικά, τα επιλεγμένα φωταύγεια υλικά και οι μορφές συσκευασίας θα είναι διαφορετικά.
Τα τσιπ ημιαγωγών UVC μπορούν να χωριστούν σε δύο μέρη: υπόστρωμα και επιταξιακό στρώμα: το υπόστρωμα ακολουθεί συνήθως το υπόστρωμα ζαφείρι που χρησιμοποιείται στα τσιπ μπλε LED. Το επιταξιακό στρώμα περιλαμβάνει στρώμα προτύπου AIN, στρώμα AIGaN τύπου Ν, στρώμα εκπομπής φωτός πολλαπλών κβαντικών φρεατίων, στρώμα αποκλεισμού ηλεκτρονίων και στρώμα επαφής GaN τύπου Ρ.
Στη διαδικασία τσιπ, το στρώμα επαφής τύπου Ν διαρρέεται μέσω λιθογραφίας και χάραξης, και ο τύπος Ν και ο τύπος Ρ διαμορφώνονται σε ωμική επαφή με το ηλεκτρόδιο μέσω εξάτμισης και κράματος, και στη συνέχεια τα μικρά σωματίδια πυρήνα ταξινομούνται με αραίωση και σχίσιμο, και στη συνέχεια αναποδογυρίστηκε στο τσιπ μονωτικού πυριτίου.
Μετά από περισσότερα από 10 χρόνια έρευνας και ανάπτυξης, η εξωτερική κβαντική απόδοση των βαθέων υπεριωδών ημιαγωγών κάτω των 280 nm έχει ξεπεράσει το 5%, η αντίστοιχη φωτεινή ισχύς είναι μεγαλύτερη από 5 mW και η διάρκεια ζωής είναι 5000 ώρες.
