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【国产led灯珠区别极智课堂】苏州镓敏光电周东

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周东

当前,新型冠状病毒仍在连续,对于财产及企业造成为了必然水平的影响,也牵动着各行各业人们的心。在此形势下,中国半导体照明网、极智头条,在国度半导体照明工程研发及财产同盟、第三代半导体财产技能立异战略同盟引导下,开启疫情时期常识分享,帮忙企业解答迷惑。助力咱们LED照明企业以及财产共克时艰!

本期,咱们约请到姑苏镓敏光电科技有限公司技能总监周东带来了“紫外光电探测技能与运用”的出色主题分享,如下为重要内容:

1、紫外光电探测器市场

1.紫外光电探测器的市场预期

在全世界光电传感器市场中:紫别传感器的市场份额虽然较可见光以及红外探测器的市场份额要小,但估计到2021年市场总额也到达27.4亿美元,年增加率跨越19%;基于紫别传感器的运用产物市场要重大许多,遍布在工业、情况、食物、电力以及医药卫生各个范畴,市场范围跨越200亿美金。

From “Global UV Sensors Market Research Report - Industry Analysis, Size,

Share, Growth, Trends And Forecast till 2025”

2.紫外消毒辐射剂量丈量

紫外线经由过程对于微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射毁伤以及粉碎核酸的功效,从而使微生物致逝世,到达消毒以及灭菌的目的,灭活效果取决于紫外辐射剂量。紫外光源中有用紫外光辐射强度与辐射时间决议了物体吸收到的紫外辐射剂量。

国度卫生部颁发的《消毒技能规范》第三3版第2分册(紫外线消毒的效果监测)中明文划定:新出厂30W紫外线灯管鄙人方中心垂直1m处测定辐射强度应>90 mW/cm2方可以使用;辐射强度低于70 妹妹/cm2的紫外线灯管实时改换。紫外线安全消毒,辐照强度监控必不成少。

3.空气类:紫外消毒辐射强度丈量

空调、空气净化器等白色家电在颠末持久使用后,其内部会附着年夜量的灰尘,在这些灰尘中会滋长年夜量的细菌以及病毒。中国疾病预防节制中央经由过程检测发明,空调散热片的每一平方厘米的细菌含量达288-1200cfu,霉菌含量达320-960cfu,最高数目可跨越马桶的60倍。

紫外消毒灯外貌沾污后,严峻影响有用紫外光的出射强度,紫外消毒将形同虚设。紫外消毒辐照强度监控必不成少。

4.饮用水:紫外消毒辐射剂量丈量

据世界卫生构造陈诉,今朝全世界有约莫10亿人缺少安全的饮用水,每一年有200万以上人因为饮用没有被充实消毒的水而逝世于腹泻性疾病。紫外线灭菌具备无色无味无化学物资遗留的长处,在水处置惩罚以及空气净化范畴取代传统的氯、臭氧杀菌技能已经经成为成长趋向。 可是,要想安全靠得住地使用紫外线举行灭菌,必需使用紫别传感器对于紫外线辐射剂量举行监控。

按照美国给水工程协会(American Water Works Association)在2008年出书的“紫外水消辣手册”,紫外水消毒体系必需安装在线紫外强度监测探头(on-line UV sensor)。

按照USEPA 2006要求:1. 紫外辐照强度要持续监测,并至少每一4小时做一次记载;2. 紫别传感器至少要每个月校准一次。

紫外消毒汞灯的有用出光效率可到达30%,UVC波段深紫外LED的外量子效率则比力低,EQE遍及在10%如下,贸易化产物基本在1-3%。

紫外消毒光源存在问题:1.消毒灯输出光功率会连续衰减;2.国产消毒灯现实使用寿命与技能指标有较年夜收支。

4.安全饮用水:在线水质检测

清水器芯片可以或许起到过滤水中有害物资,杀灭细菌,净化水质的作用,留意按期改换清水器的芯片,如许才气包管精良的净化效果。假如清水器芯片永劫间不改换,则会对于水质造成二次污染。

传统水质检测技能重要是基于电化学阐发或者化学染色技能,不仅需要专人维护,并且存在废液处置惩罚问题。如许的体系价格昂贵,没法直接安装在饮水机等家用终端装备上。跟着高机能紫外感光芯片的呈现,基于紫外接收光谱要领的水质在线检测技能日趋成熟。

中国的清水器年销量约为1500万台,且跟着人们康健意识的加强,清水机市场出现爆炸性增加。

5. 紫外固化历程工艺监控

紫外固化工艺在半导体芯片制程、现代化工、涂料以及印刷行业具备举足轻重的职位地方,已经经涉及到平凡人糊口的各个层面,财产范围重大。因为紫外固化历程必需包管精准,紫外辐射强度的在线监测已经经成为财产成长趋向。

今朝紫外固化体系中,多接纳自力UV能量计按期对于光强举行检测;在线集成及时检测紫外辐照强度还没有形成行业标配,具备伟大的市场空间以及需求。

在紫外固化历程中,紫外光强度及剂量决议了终极的固化效果。紫外光能量需适中,紫外光能量不足时,轻易造成没法彻底固化;紫外光能量过多时;则会华侈能源,同时引起固化的负效应,如爆聚、反固化反映等等。

6.日照紫外线指数监控

据国际IFSA构造的市场研究陈诉,38%的受访者但愿将来智能手机上可以或许集成日照紫外线指数传感器,响应紫外探测器的市场需求及其重大。三星Note手机、三星Gear S手环微软手环上均已经集成紫别传感器。

按照世界卫生构造的统计数据,在美国皮肤癌的病发率靠近20%,也就是说平均每一5小我私家就有1人在其平生中会患上一次皮肤癌,并且这个数字仍在逐年上升。 国际上每一两年召开“UV and Skin Cancer Prevention Conference”。

7.其他主要运用范畴


2、第三代半导体紫外探测器

基于新型宽禁带半导体质料(如: GaN、SiC)的紫外感光芯片具备显著的潜在运用上风,是世界各重要国度研发的重点。氧化镓,金刚石,氮化硼等宽禁带质料成熟度相对于低。

基于SiC以及GaN的通例布局紫外探测器已经经实现财产化,被广泛运用于情况监控、火焰探测、紫外固化以及紫外消毒装备的辐照剂量监控等范畴。


今朝国际上,有多家氮化镓以及碳化硅紫外探测器相干企业,此中有以德国的sglux以及ifw为代表的碳化硅基紫外探测器,韩国genicom为代表的氮化镓紫外探测器。海内企业中,镓敏光电是同时拥有氮化镓以及碳化硅紫别传感技能的企业。

差别的运用范畴对于紫外探测器的机能指标有差别的要求。镓敏光电的紫别传感器已经在诸多范畴取患上范围运用,运用范畴笼罩了差别紫外强度规模,丈量强度规模超过9个数目级。


3、紫外光电检测市场存在问题

当前,紫外固化行业全世界无同一尺度,各紫外能量计测试数据各不不异。关于紫外光电检测尺度,不单单是在紫外固化行业存在此类征象,一样在紫外消毒范畴,各品牌的监测产物一样测试尺度差异较年夜,测试出来的数据相差也许多。


今朝紫外光电检测市场,存在着缺乏同一光源及校准尺度,差别品牌的紫外能量计、紫外检测模块及紫外探头输出数据各不不异的问题。

今朝市场上常led灯珠线见的半导体紫外探测器,包孕硅基紫外探测器以及氮化镓、碳化硅基宽禁带半导体紫外探测器。通例Si探测器对于可见光具备强烈相应,对于紫外光无相应;紫外加强型Si探测器在UVC波段相应较低,此外,举行紫外光检测时需使用UV滤光片。


基于第三代半导体的GaN以及SiC紫外探测器,具备对于可见光无相应的自然上风,在举行紫外检测时可不需要使用特定的紫外滤光片。GaN质料系统具备带隙可调的上风,GaN基紫外探测器波长规模笼罩紫外到近紫外波段。SiC基紫外探测用具有不变性优、暗电流低等长处。

紫外探测器的相应度与波长紧密亲密相干,统一紫外探测器在差别波长紫光照射下,纵然其紫外光源强度不异,探测器输出旌旗灯号也不会不异。是以,在紫外强度检测运用中,假如脱离波长只谈波段实在其实不科学。好比在紫外固化运用中,用于固化的365nm、385 nm、395 nm均属于UVA的波段,但在举行紫外强度检测时,从严酷意义上讲,应该联合详细波长来看。紫外光强检测中,脱离波长,只谈波段其实不科学,业界需告竣共鸣,形成同一检测尺度。

关于姑苏镓敏光电科技有限公司

公司创建于2019年,是由南京年夜学长江学者、留美返国博士以及南京年夜学团队配合开办的高新技能企业,专业研发以及出产新一代的高敏捷度紫外探测器件与运用模块,并提供与紫外探测相干的技能咨询与办事。致力于研发以及出产基于新型宽禁带半导体质料的高机能紫外探测器。

今朝,镓敏光电同时拥有氮化镓以及碳化硅紫外探测技能,已经建成完备的器件工艺线以及高尺度的器件检测试验室,已经经推出了批量的氮化镓以及碳化硅紫别传感芯片。同时。镓敏光电还推出了多种运用于紫外水消毒和紫外固化在线监测的各类传统。传感探头可以满意各种的需求。

问答环节

1.Si基探测器滤波片只有254nm的吗?若是云云,测LED是否就测禁绝了呢?

周东:今朝硅基探测器的滤光片不是只有254nm的,254nm的滤光片重要是针对于消毒的,另有其他一些滤光片,好比说UVA以及UVB的滤光片,这些都是存在的。假如是针对于LED检测,可以接纳氮化镓或者者碳化硅质料系统的紫外探测器。假如必然要接纳硅基探测器,那必然要配备响应的滤光片。

2.若是硅基探测器,每个波长都需要一个滤波片,是否不克不及通用,好比270nm以及280nm,两种探测器就不克不及通用是吗?

周东:今朝有带通滤光片,好比整个UVA、UVB或者者UVC波段都是可以经由过程的。假如要测试270nm以及280nm的滤光波长,可以配备这种滤光片,联合硅基探测器是可以同时测的。但测试出来的数据,需要按照详细波上进行详细的较准。

3.今朝商用紫外光探测所用宽禁带半导体质料另有其他选择吗?GaN SiC的上风毛病有哪些呢?

周东:今朝市场上较为成熟的,贸易化的紫外探测器质料基本上就是氮化镓以及碳化硅质料系统。氮化镓质料系统的一个上风是带隙可调,它的波长规模可以笼罩整个UV波段,从200纳米一直到400纳米都是可以笼罩的。碳化硅质料系统的上风是机能很是不变,靠得住性比力高,做出来的器件泄电流比力低。

4.Si基探测器或者氮化镓探测器,吸收面尺寸有多年夜?

周东:今朝市场上硅基紫外探测器及感光面积可到达平方厘米的数目级,氮化镓紫外探测器的感光面积今朝经常使用的是一平方毫米摆布,也能够经由过程响应的定制,好比说可以定制到四平方毫米或者者九平方毫米之类的。

5.镓敏光电大功率led灯珠的氮化镓、碳化硅两种质料探测器的寿命和价格、性价比差异性怎样?

周东:今朝镓敏光电提供的氮化镓以及碳化硅探测器,其寿命都到达万小时以上,并无发明较着的阑珊。氮化镓患上益于LED财产的快速成长,今朝性价比、综合成真相对于较低,而碳化硅重要有质料的制约因素,今朝相对于成本要比力高。

6.此刻工业上的紫外探测器,经由过程甚么参数来权衡探测器的优劣?

周东:今朝在工业上,紫外探测器可以经由过程两个参数来举行权衡,一个是相应度,象征着探测器把光转换成电的能力。另外一个是探测器的暗电流,暗电流越低,那末器件的测试敏捷度就越高,精度也就越高。

7. 镓敏光电的氮化镓探测器更新换代快吗,今朝的成长趋向是甚么?

周东:今朝镓敏光电的氮化镓探测器更新换代速率照旧比力快的,今朝重要是经由过程质料上的更新换代,经由过程两英寸向四英寸外延片举行转换。

8.紫外辐射通量测试项目,行业内有无主波长是253.7nm的尺度灯?

周东:据相识,今朝行业内并无主波长是253.7nm的尺度灯。

9.镓敏光电以及外洋品牌产物比拟上风较着吗,划一产物入口价格比大抵规模是如何的?

周东:镓敏光电今朝对于比外洋同类型产物,不仅在成本方面具备很年夜上风,在本土化办事方面也是具备很是年夜的上风。以及外洋同类型产物比拟,镓敏光电的器件机能到达甚至优于外洋同类型产物。(文字按照直播内容编纂收拾整顿,略有删减)


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