深紫外産業チェーンは徐々にハイエンドに向かっており、一部の問題は依然として改善されなければならない

深紫外はここ数年の認証を経て、水、空気、表面の3つのシーンの応用の中で、商業、工業、消費の分野であれ、水処理はすべてUVC-LEDの確定性が最も強い市場であり、成長が最も速い市場でもあることを基本的に確定した。

 

 

 

業界関係者は水処理市場におけるUVC-LEDの比率を2021年の42%から54%に引き上げ、2021年-2026年の複合成長率は36%に達すると予想している。UVC−LEDに占める空気殺菌市場の割合は20〜25で維持され、2021〜2026年の複合成長率は28%に達する。一方、表面殺菌は2021年の34%から24%に低下する見込みで、2021年-2026年の複合成長率は21%に達する。

 

 

 

不完全な推定によると、深紫外LEDと派生製品は国内の学校、病院、白物家電、高速鉄道などの分野で600億元以上の市場規模を安定的に形成し、物流輸送面での大規模な応用を加えて千億規模の市場を形成する。

 

 

我が国の深紫外LEDのウイルス対策・滅菌分野における潜在市場規模

 

 

 

産業ハイエンドは依然として3つの問題に直面している

 

 

 

深紫外LED産業チェーンは基板の製造、エピタキシャル成長、デバイスの製造と封止測定などの一環をカバーしている。国内は核心技術の掌握の面で依然として国外と大きな差があり、基板の製造能力が弱く、エピタキシャル成長レベルが不足し、短波長と大電力製品の開発が遅れていることに集中して表れている。

 

 

 

1-基板の製造能力が弱い影響を受け、産業ハイエンドの突破力が不足している。

 

 

 

窒化アルミニウム基板はエピタキシャル過程における応力積算を効果的に緩和し、エピタキシャルシート欠陥を減少させ、デバイスの性能と寿命を大幅に向上させ、より短波長、より高出力の深紫外光電気デバイスを実現する基礎である。窒化アルミニウム基板の製造は通常PVT（物理気相輸送）法を採用し、難度が高く、建造費が高い：1つは製造条件が厳しいことである。窒化アルミニウムの物理化学特性は極めて安定しており、2200℃と60 KPaの高温高圧環境が必要である。第二に、装備材料の挑戦が大きい。坩堝は基板製造の重要な装備であり、PVTプロセスによって大量の強い腐食性を持つアルミニウム蒸気が発生するため、黒鉛、窒化ホウ素などの特殊材料である坩堝でも要求を満たすことができず、オスミウム、タングステン、炭化タンタルなどより難易度が高く、建造費が高い材料を選択するしかない。

 

 

 

2-技術パスのロックの影響を受けて、産業競争は性能とコストの劣勢に直面している。

 

 

 

窒化アルミニウム基板の禁輸と高価な製造費に制限され、我が国の深紫外LEDの研究開発と産業化はサファイア基板上に窒化アルミニウムをエピタキシャル成長させる方式に基づいて代替を行い、技術の利便性を実現すると同時に、製品の良率とコスト制御の面での挑戦をもたらした：1つはエピタキシャル成長周期が長くなることである。通常、サファイア基板上に厚さ3 ~ 5ミクロンの窒化アルミニウムをエピタキシャル成長させる必要があり、その後のプロセスを行うことができ、エピタキシャル成長時間は窒化アルミニウム基板より4時間多く、コスト制御に極めて不利である、第二に、エピタキシャルウエハの結晶品質が悪い。サファイアと窒化アルミニウムには格子不整合が存在するため、エピタキシャル層の欠陥密度は通常108 cm−2オーダーであり、窒化アルミニウム基板の104倍であり、高い欠陥密度により国内製品の電気光学変換効率はわずか3%である、第三に、デバイスの寿命が短いことです。サファイアの熱伝導性は窒化アルミニウムよりもはるかに低いため、デバイスの放熱効果は窒化アルミニウム基板にはるかに及ばない。現在、我が国の企業製品の同質化は明らかで、一般的に波長255-280ナノメートルのミリワット級デバイスであり、それに比べて、海外では225ナノメートルのより短い波長とワット級デバイスが開発されている。

 

 

 

3-業界標準と応用モデルの不足の影響を受け、製品の導入ルートが滞っている。

 

 

 

深紫外LED産業はまだ初期段階にあり、伝統的な紫外光源の発光特性とは異なり、製品の種類が多く、細分化市場の成熟度が異なるため、業界標準を再制定する必要性と緊迫性がより際立っている。現在、我が国はまだ国家強制基準を実施しておらず、企業連盟が作成した『紫外LED標準化体系報告』『紫外LED技術と応用用語と定義』『紫外LED殺菌消毒技術報告』などの標準側の参考資料しかないが、現在の深紫外LEDの急速な発展に適応することはできず、依然としてより多く、より正確で、よりきめ細かい深紫外LED基準の登場が必要である。

 

 

 

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