近日，國家自然科學(xué)基金委簡(jiǎn)報發(fā)布了由中科潞安自主研制的深紫外LED器件可有效助力疫情精準防控。

據了解，深紫外光可以高效滅殺包括“新冠”在內的絕大部分病毒和細菌，但深紫外發(fā)光二極管（LED）面臨發(fā)光效率低的瓶頸難題。我國科學(xué)家通過(guò)持續攻關(guān)，自主研制出高效率深紫外LED器件，可在1秒內殺死99.99%的新冠病毒，有效助力疫情精準防控。

與消毒液消殺相比，使用深紫外光滅殺新冠病毒，可以避免化學(xué)試劑殘留引起的二次污染，有效實(shí)現人居環(huán)境的實(shí)時(shí)消殺。汞燈是傳統使用的深紫外線(xiàn)消殺光源，但其體積大、易碎、啟動(dòng)時(shí)間長(cháng)、使用壽命短、含有劇毒元素汞，3毫克汞就會(huì )污染1000噸水、300立方米的空氣。聯(lián)合國環(huán)境規劃署于2013年通過(guò)了《水俁公約》，旨在全球范圍內控制和減少汞排放。深紫外 LED是一種基于第三代氮化物寬帶隙半導體材料制備而成的新型半導體光源，具有環(huán)保無(wú)汞、小巧易于集成、牢固可靠等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，不同波長(cháng)的紫外線(xiàn)對病毒和細菌的消殺效率差別顯著(zhù)，波長(cháng)260～280納米之間的紫外線(xiàn)消殺效率最高，而氮化物深紫外LED可以通過(guò)控制發(fā)光材料的組成將紫外線(xiàn)精準集中在上述波長(cháng)范圍內。因此，氮化物深紫外LED是代表未來(lái)發(fā)展趨勢的理想光源，然而其發(fā)光效率低，遠沒(méi)有達到經(jīng)濟適用水平。

中國科學(xué)院半導體研究所李晉閩和閆建昌研究員領(lǐng)銜的科研團隊，在國家重大科研儀器研制項目和優(yōu)秀青年科學(xué)基金等支持下，研制出高效率深紫外LED器件，有效助力疫情精準防控。為解決深紫外LED發(fā)光效率低的世界性難題，中科潞安團隊通過(guò)開(kāi)發(fā)新型襯底材料及其生長(cháng)方法、研制新型電子阻擋層材料兩種策略，提升深紫外LED的發(fā)光效率，自主研制出波長(cháng)在260～280納米之間的高效率深紫外LED器件。該團隊通過(guò)山西中科潞安產(chǎn)業(yè)化平臺進(jìn)行深紫外LED相關(guān)技術(shù)成果的應用轉化，有力支撐了深紫外LED芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與核心器件國產(chǎn)化。

中科潞安基于團隊研制的深紫外LED開(kāi)發(fā)出了大功率消殺產(chǎn)品，其中心發(fā)光波長(cháng)為275納米，經(jīng)中國科學(xué)院武漢病毒研究所權威測試，該產(chǎn)品可在1秒內殺死99.99％的新冠病毒。經(jīng)專(zhuān)家論證，認為深紫外LED相關(guān)消殺方案和產(chǎn)品滿(mǎn)足了空氣、水和物體表面等相關(guān)場(chǎng)景的消毒需要和人機共存的光生物要求，可以在有人情況下對環(huán)境進(jìn)行消殺。相比于傳統的汞燈照射，深紫外LED消殺產(chǎn)品無(wú)臭氧、可瞬間啟停，再配合相關(guān)的控制系統，可以實(shí)現人走即開(kāi)、人來(lái)即停，填補了國產(chǎn)深紫外LED技術(shù)產(chǎn)品在公共衛生安全與科技防疫方面的技術(shù)空白。

現在，中科潞安深紫外LED相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品在山西省長(cháng)治市醫院、學(xué)校、高新區管委會(huì )辦公樓、王村機場(chǎng)新建航站樓、大焦高鐵長(cháng)治東站、以及山西中醫藥大學(xué)等區域開(kāi)展示范應用，在較大范圍內實(shí)現了高效可靠、安全性好的全方位消殺目標。而且在北京2022冬奧會(huì )期間，奧運村、奧運物流中心等場(chǎng)地廣泛采用了基于團隊深紫外 LED技術(shù)所研制的包裹消毒機、殺菌機器人、空氣消毒機等設備，有效阻斷了病毒通過(guò)空氣和物品傳播，用綠色科技手段助力疫情精準防控，保障冬奧賽事安全運行。

下一步，中科潞安將繼續面向公共衛生、物流等領(lǐng)域的應用需求，進(jìn)一步提升深紫外LED的發(fā)光效率，深入研究深紫外LED 光源的光譜、輻射照度與病菌滅活效果的關(guān)系，開(kāi)發(fā)高生物安全性、智能化的深紫外LED消殺裝備及系統解決方案，使深紫外LED技術(shù)在未來(lái)常態(tài)化疫情防控中發(fā)揮更大作用；推動(dòng)深紫外 LED技術(shù)相關(guān)標準與規范的制定，促進(jìn)深紫外產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展，提升我國深紫外光電子器件產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

（文 孔靜 俄文文）

責任編輯：李世臣