Angetrieben von der neuen Krone verfügen Taobao und Jingdong bereits über viele Arten von UV-Desinfektionsprodukten.
Wie in der Abbildung unten gezeigt, unterteilt die Industrie ultraviolette Strahlen im Allgemeinen in drei Kategorien: A, B und C, nämlich nahes Ultraviolett (UVA), extremes Ultraviolett (UVB) und ultrakurzes Ultraviolett/Tiefes Ultraviolett (UVC). Unter ihnen hat UVC die größte Energie und ist schädlich für Mikroorganismen. Sehr destruktiv.
Im Vergleich zu UVB und UVA ist UVC die erste Wahl für Gesundheitslichtquellen; Gegenüber der chemischen Sterilisation hat UVC den Vorteil einer hohen Sterilisationseffizienz und keine anderen chemischen Schadstoffe.
China verfügt über eine komplette UVC-Halbleiterindustriekette. UVC-Halbleiter stellen höhere Anforderungen an Chip-, Verpackungstechnologie und Materialleistung. Die Chiptechnologie ist derzeit der größte Engpass und die zentrale Wettbewerbsfähigkeit der Halbleitertechnologie im tiefen Ultraviolett. Die führenden Hersteller der Branche&und UV-LED-Segmentierung Die Investitionen führender Unternehmen in diesem Bereich sind weiter gestiegen.
Die Epidemie hat die Entwicklung der UVC-Halbleiterindustriekette beschleunigt. Der UVC-Markt ist von 20 Millionen US-Dollar im Jahr 2008 auf 100 Millionen US-Dollar im Jahr 2015 und auf 144 Millionen US-Dollar im Jahr 2019 gewachsen. In diesem Jahr hat er sich direkt auf 308 Millionen US-Dollar verdoppelt. Laut dem Yole Developpement-Bericht könnte der durch das Coronavirus getriebene UVC-Markt im Jahr 2025 2,5 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 61 % von 2019 bis 2025.
Aus inländischer Sicht wird geschätzt, dass von 2020 bis 2024 die Marktgröße von UVC-Sterilisationsmodulen in Waschmaschinen, Kühlschränken, Haushaltsklimaanlagen und UVC-Kleingeräten von 174 Millionen Yuan, 185 Millionen Yuan, 194 Millionen Yuan, und 1,5 Milliarden Yuan auf 8,538 Milliarden Yuan, 8,927 Milliarden Yuan, 9,736 Milliarden Yuan bzw. 3,5 Milliarden Yuan. Es wird geschätzt, dass bis 2024 die Marktgröße von UVC-Sterilisationsmodulen in Automobilen 13,459 Milliarden Yuan erreichen wird.
Wenn die Kapazität mit der Nachfrage Schritt halten kann, kann diese Zahl sogar noch höher sein.
Im Vergleich zu UVA und UVB ist UVC die erste Wahl für Sterilisationsanwendungen
Derzeit gibt es zwei Hauptwege, um UVC für die Sterilisation und Desinfektion zu erhalten: traditionelle Quecksilberlampen und ultraviolette LEDs. Im Vergleich zu herkömmlichen Quecksilberlampen haben UVC-Halbleiter offensichtliche Vorteile: Miniaturisierung, Ungiftigkeit und bequeme Handhabung.
Darüber hinaus ist die Richtung der Verbesserung des UVC-Halbleiterprozesses klar und technische Probleme brechen weiterhin durch.
Vor diesem Hintergrund werden traditionelle UV-Quecksilberlampen-Desinfektions- und Sterilisationsprodukte schnell durch UV-LEDs ersetzt.
Laut Yole-Bericht wird der UV-LED-Markt hauptsächlich von UV-Härtungsanwendungen getrieben. In letzter Zeit sind jedoch Hersteller aus Taiwan und dem Festland in großer Zahl in die UVA-LED-Branche eingestiegen, was einen starken Preisdruck verursacht, der das Wachstum des UVA-LED-Marktes begrenzt.
UVC-Sterilisationsprinzip
Auf der anderen Seite begann die UVC-LED-Industrie aufzutauchen, als die Gerätepreise ($/mW) eine frühe Nachfrage erreichten. Yole Développement', Geschäftsbereichsleiter Festkörperbeleuchtung und Display, Pars Mukish wies darauf hin: „Tatsächlich ist der Preis für UVC-LEDs von etwa 100 US$/mW im Jahr 2015 auf 0,3-2 US$/mW im Jahr gestiegen 2019. Dies ist ein wichtiges Thema für die meisten potenziellen Integratoren mit hohem Volumen. Insofern ist dies eine echte Schwelle.&Zitat;
Die COVID-19-Pandemie 2020 hat als Katalysator eine Rolle gespielt und in kürzester Zeit einige perfekte Anwendungsfälle für die Verbesserung der Technologie geschaffen.
Im Vergleich zu UVA und UVB hat UVC ein schwaches Durchdringungsvermögen und schadet dem menschlichen Körper nicht, aber die Sterilisationswirkung ist fast gleich, daher ist UVC die erste Wahl für Sterilisations- und Desinfektionsanwendungen.
Im Jahr 2020 herrscht in der gesamten UVC-Lieferkette insgesamt ein Mangel, und die Branche sucht nun nach Möglichkeiten, die Produktionskapazität schnell zu erhöhen.
Der Prozess von tief-ultravioletten Halbleitern ist ungefähr der gleiche wie der von gewöhnlichen LEDs, aber da die Leuchtstoffe von UV-LEDs unterschiedlich sind, werden die ausgewählten Leuchtstoffe und Verpackungsformen unterschiedlich sein.
UVC-Halbleiterchips lassen sich in zwei Teile unterteilen: Substrat und Epitaxieschicht: Das Substrat folgt normalerweise dem Saphirsubstrat, das in blauen LED-Chips verwendet wird. Die Epitaxieschicht umfasst eine AlN-Schablonenschicht, eine N-Typ-AIGaN-Schicht, eine lichtemittierende Schicht mit mehreren Quantenmulden, eine Elektronenblockierschicht und eine P-Typ-GaN-Kontaktschicht.
Beim Chipprozess leckt die N-Typ-Kontaktschicht durch Lithographie und Ätzen, und der N-Typ und P-Typ werden durch Verdampfen und Legieren in ohmschen Kontakt mit der Elektrode gebracht, und dann werden die kleinen Kernpartikel durch Dünnen sortiert und Splitting, und dann umgedreht auf Isolier-Silizium-Chip.
Nach mehr als 10 Jahren Forschung und Entwicklung hat die externe Quanteneffizienz von tief-ultravioletten Halbleitern unter 280 nm 5% überschritten, die entsprechende Lichtleistung beträgt mehr als 5 mW und die Lebensdauer beträgt 5000 Stunden.
