在過去的十年里，固態照明行業創造了數萬億美元的收入，引領了全球照明領域的能源革命。然而，傳統的固態照明應用已經日趨成熟，市場也逐漸飽和。新一代紫外特殊照明、植物照明、車用照明、小間距顯示等多元化高端應用市場逐漸興起，成為固態照明領域新的增長點和爆發點。UVA波段365~405nm，2021年需求24萬片，2026年預計達65萬片，固化市場需求穩步遞增；UVC波段265~285nm，2019-2020年疫情下UVC迎來爆發式增長，2021后有所回落進入新的調整期，行家說統計報道，UVC芯片需求2021年約6萬片（2“) ，2026年預計達25萬片。UVB波段300~320nm，除大家熟知的植照和醫療應用外，業內也在積極開拓功率短波固化應用市場。
近期，在第九屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）“光醫療與紫外LED創新應用峰會”上，廈門三安光電有限公司芯片開發部經理兼工藝處處長臧雅姝做了“固態紫外線（UVA/B/C）光源現狀和技術挑戰”的主題報告，分享了最新研究進展。
紫外LED光源波長從250nm至420nm，跨越了UVA、UVB、UVC三個紫外波段。盡管紫外固態光源已在工業和消費電子方面獲得了廣泛的應用，但是不同波段的紫外LED光源在規模化生產上仍存在不同的技術挑戰。UVA波段的光源器件當前已可實現較高的電光轉換效率，成功取代汞燈光源成為光固化和光催化等應用領域的第一選擇，但是，UVA固態光源的電光效率的仍有較大的提升空間。而對于UVB和UVC波段的LED器件，隨著量子結構Al組分含量升高，高晶體質量、高穩定性的材料制備存在的挑戰越來越高。同時，UVC波段深紫外LED器件如何降低自吸收，突破光提取效率也是提升WPE的關鍵。其研究工作中，重點聚焦高晶體質量AlxGa1-xN外延技術，通過采用NPSS和超晶格插入層等測量減少量子結構的缺陷和應力；并創新引入高反射電極體系來提升LED器件的光子提取效率，從而推動紫外（UVA/B/C）全線產品在性能上獲得突破。
報告中詳細介紹了UVA芯片技術領域的改進計劃、DUV芯片技術領域的改進計劃、紫外線產品和應用市場的最新進展，涉及385/395 nm波段產品技術階段進展、365 nm波段產品技術階段進展、DUV產品技術階段進展、底層AlN quality 改善材料缺陷密度、AlN Void Structure 增強光提取、高能低耗深紫外元件研發等內容。
其中，高能低耗深紫外元件研發中的“n-Ga(Al)N 電極體系歐姆接觸形成機理研究”，n型高Al組分AlGaN與傳統Ti基金屬電極高溫退火時，界面處易形成TiN島。Au會沿TiN島表面擴散到AlGaN材料內形成AuGa化合物，進而在金-半界面形成空隙、降低金屬電極膜層的平整度。設計n type電極結構優化熔合條件有效改善平整度、同時減少接觸阻抗。探索高效能芯片疊層結構解決高Al組分AlGaN摻雜困難導致載流子遷移率低的問題；優化n hole 尺寸r和n to n距離d實現最低n type接觸阻抗和最佳擴展電流，實現WPE ~17%提升。
嘉賓簡介
臧雅姝，博士，高級工程師，現任職廈門三安光電有限公司芯片開發部經理兼工藝處處長，廈門大學產教融合平臺企業導師。主要負責藍光LED、深紫外LED、Mini背光/顯示、車燈LED系列等高端固態光源研發，具備豐富的芯片結構和新技術開發經驗。現主持國家重點研發計劃項目子課題1項（課題負責人），廈門市重大科技計劃項目1項（項目負責人兼課題一負責人）。
