У листі, опублікованому в журналі ACS Photonics, дослідники повідомили про більш елегантний метод виготовлення високоякісних світлодіодів глибокого- ультрафіолетового випромінювання (UV-C), який передбачає нанесення плівки з напівпровідниковий сплав алюміній-галій нітрид (AlGaN) на підкладці з карбіду кремнію (SiC) -- – відхід від більш широко використовуваної сапфірової підкладки.
За словами Цоллнера, використання карбіду кремнію як підкладки дозволяє більш ефективно та економічно{0}}вирощувати високоякісний УФ-C напівпровідниковий матеріал, ніж використання сапфіру. Він пояснив, що це пов’язано з тим, наскільки тісно збігаються атомні структури матеріалів.
«Як правило, чим більше структурно (з точки зору атомної кристалічної структури) підкладка і плівка схожі один на одного, тим легше досягти високої якості матеріалу», — сказав він. Чим краща якість, тим краще ефективність і продуктивність світлодіода. Сапфір відрізняється структурою, і виготовлення матеріалу без дефектів і нерівностей часто вимагає складних додаткових кроків. Карбід кремнію не ідеально підходить, сказав Цоллнер, але він забезпечує високу якість без необхідності використання дорогих додаткових методів.
Крім того, карбід кремнію набагато дешевший, ніж «ідеальна» підкладка з нітриду алюмінію, що робить його більш зручним для масового виробництва{0}, за словами Цолнера.
Портативний, швидкодіючий{0}}дезінфекція води був одним із основних застосувань, які дослідники мали на увазі, розробляючи технологію UV-C LED; Довговічність, надійність і малий форм-фактор діодів змінить гру в менш розвинених районах світу, де чиста вода недоступна.
Поява пандемії COVID{1}}19 додала ще один вимір. У той час як світ змагається з пошуками вакцин, методів лікування та ліків від цієї хвороби, дезінфекція, дезактивація та ізоляція — це те кілька видів зброї, які ми маємо, щоб захистити себе, і рішення потрібно буде використовувати по всьому світу. На додаток до ультрафіолетового-C для очищення води, ультрафіолетове світло може бути інтегровано в системи, які вмикаються, коли нікого немає, сказав Цоллнер.
"Це забезпечить недорогий, вільний від хімікатів-зручний спосіб дезінфекції громадських, торгових, особистих і медичних приміщень", - сказав він.
Однак на даний момент це гра на терпіння, оскільки Цоллнер та його колеги чекають пандемії. Дослідження в Каліфорнійському університеті в Санта-Барбарі сповільнилися, щоб звести до мінімуму контакти між людьми-to-.
«Наші наступні кроки, коли дослідницька діяльність відновиться в UCSB, — це продовжити роботу над удосконаленням нашої платформи AlGaN/SiC, щоб, сподіваємося, виробляти найефективніші в світі випромінювачі УФ-C світла», — сказав він.
Серед інших дослідників – Бурхан К. Саіф Аддін (провідний автор), Шуджі Накамура, Стівен П. ДенБарс, Джеймс С. Спек, Абдулла С. Альмогбель, Бастієн Бонеф, Майкл Іза та Фен Ву, усі з SSLEEC та/або Департаменту Матеріали UC Santa Barbara.
