ขับเคลื่อนโดยมงกุฎใหม่ Taobao และ Jingdong มีผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อยูวีหลายประเภทอยู่แล้ว
ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง อุตสาหกรรมโดยทั่วไปแบ่งรังสีอัลตราไวโอเลตออกเป็นสามประเภท: A, B และ C ได้แก่ ใกล้อัลตราไวโอเลต (UVA) รังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว (UVB) และอัลตราไวโอเลตสั้นพิเศษ / อัลตราไวโอเลตลึก (UVC) ในหมู่พวกเขา UVC มีพลังงานที่ใหญ่ที่สุดและเป็นอันตรายต่อจุลินทรีย์ ทำลายล้างมาก
เมื่อเปรียบเทียบกับ UVB และ UVA แล้ว UVC เป็นตัวเลือกแรกสำหรับแหล่งกำเนิดแสงเพื่อสุขภาพ เมื่อเทียบกับการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี UVC มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อที่สูงและไม่มีสารเคมีเจือปนอื่นๆ
ประเทศจีนมีห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ UVC ที่สมบูรณ์ เซมิคอนดักเตอร์ UVC นำเสนอความต้องการที่สูงขึ้นในด้านชิป เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ และประสิทธิภาพของวัสดุ ปัจจุบันเทคโนโลยีชิปเป็นคอขวดหลักและความสามารถในการแข่งขันหลักของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์อัลตราไวโอเลตแบบลึก ผู้ผลิตชั้นนำของอุตสาหกรรม' และการแบ่งส่วน UV LED การลงทุนของบริษัทชั้นนำในด้านนี้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
การแพร่ระบาดได้เร่งการพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ UVC ตลาด UVC เติบโตขึ้นจาก 20 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2008 เป็น 100 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2015 และ 144 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2019 ในปีนี้ ตลาดได้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยตรงที่ 308 ล้านเหรียญสหรัฐ ตามรายงานของ Yole Developpement ซึ่งขับเคลื่อนโดย coronavirus ตลาด UVC อาจสูงถึง 2.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2568 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปี 61% จาก 2019 ถึง 2025
จากมุมมองภายในประเทศ คาดว่าในปี 2020-2024 ขนาดตลาดของโมดูลการฆ่าเชื้อด้วย UVC ในเครื่องซักผ้า ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศในครัวเรือน และเครื่องใช้ไฟฟ้า UVC ขนาดเล็กจะเพิ่มขึ้นจาก 174 ล้านหยวน 185 ล้านหยวน 194 ล้านหยวน และ 1.5 พันล้านหยวนตามลำดับเป็น 8.538 พันล้านหยวน 8.927 พันล้านหยวน 9.736 พันล้านหยวนและ 3.5 พันล้านหยวน คาดว่าภายในปี 2567 ขนาดตลาดของโมดูลฆ่าเชื้อด้วย UVC ในรถยนต์จะสูงถึง 13.459 พันล้านหยวน
หากความจุสามารถให้ทันกับความต้องการ ตัวเลขนี้อาจมากกว่านั้นอีก
เมื่อเทียบกับ UVA และ UVB แล้ว UVC เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานฆ่าเชื้อ
ปัจจุบันมีสองวิธีหลักในการรับ UVC สำหรับการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อ: หลอดไฟปรอทแบบดั้งเดิมและไฟ LED อัลตราไวโอเลต เมื่อเทียบกับหลอดปรอททั่วไป เซมิคอนดักเตอร์ UVC มีข้อดีที่ชัดเจน: การย่อขนาด การไม่เป็นพิษ และการใช้งานที่สะดวก
นอกจากนี้ ทิศทางของการปรับปรุงกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ UVC มีความชัดเจน และปัญหาทางเทคนิคยังคงดำเนินต่อไป
ภายใต้พื้นหลังนี้ ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อด้วยหลอดปรอทอัลตราไวโอเลตแบบดั้งเดิมจะถูกแทนที่ด้วยหลอด UV LED อย่างรวดเร็ว
ตามรายงานของ Yole ตลาด UV LED ส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากการใช้งานการบ่มด้วยแสงยูวี อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้ผลิตไต้หวันและแผ่นดินใหญ่ได้เข้าสู่อุตสาหกรรม UVA LED เป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดแรงกดดันด้านราคาที่แข็งแกร่ง ซึ่งจำกัดการเติบโตของตลาด UVA LED
หลักการฆ่าเชื้อด้วย UVC
ในทางกลับกัน เนื่องจากราคาอุปกรณ์ ($/mW) เริ่มที่จะถึงความต้องการในช่วงต้น อุตสาหกรรม UVC LED จึงเริ่มปรากฏขึ้น Pars Mukish ผู้จัดการหน่วยธุรกิจด้านแสงสว่างและการแสดงผลของ Yole Développement' ชี้ให้เห็นว่า "อันที่จริง ราคาของ LED UVC ได้เพิ่มขึ้นจากประมาณ 100 เหรียญสหรัฐฯ/mW ในปี 2015 เป็น 0.3-2 เหรียญสหรัฐฯ/mW ใน ปี 2019 นี่เป็นปัญหาสำคัญสำหรับผู้รวมระบบที่มีศักยภาพสูงส่วนใหญ่ ในแง่ของมันเป็นธรณีประตูที่แท้จริง"
การระบาดใหญ่ของ COVID-19 ในปี 2020 มีบทบาทเป็นตัวเร่งให้เกิดกรณีการใช้งานที่สมบูรณ์แบบสำหรับเทคโนโลยีที่จะได้รับการปรับปรุงในระยะเวลาอันสั้น
เมื่อเปรียบเทียบกับ UVA และ UVB แล้ว UVC มีพลังในการเจาะต่ำและจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ แต่ผลการฆ่าเชื้อเกือบจะเหมือนกัน ดังนั้น UVC จึงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อ
ในปี 2020 ปัญหาการขาดแคลนโดยรวมในห่วงโซ่อุปทาน UVC ทั้งหมด และขณะนี้อุตสาหกรรมกำลังมองหาวิธีที่จะเพิ่มกำลังการผลิตอย่างรวดเร็ว
กระบวนการของเซมิคอนดักเตอร์แบบ Deep-ultraviolet นั้นใกล้เคียงกับของ LED ทั่วไป แต่เนื่องจากวัสดุเรืองแสงของ UV-LED นั้นต่างกัน วัสดุเรืองแสงที่เลือกและรูปแบบบรรจุภัณฑ์จะแตกต่างกัน
ชิปเซมิคอนดักเตอร์ UVC สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: พื้นผิวและชั้น epitaxial: พื้นผิวมักจะตามพื้นผิวแซฟไฟร์ที่ใช้ในชิป LED สีน้ำเงิน เลเยอร์ epitaxial ประกอบด้วยเลเยอร์เทมเพลต AIN, เลเยอร์ AIGaN ชนิด N, ชั้นเปล่งแสงควอนตัมหลายชั้น, ชั้นบล็อกอิเล็กตรอน และชั้นสัมผัส GaN ชนิด P
ในกระบวนการชิป ชั้นสัมผัสชนิด N จะรั่วไหลผ่านการพิมพ์หินและการแกะสลัก และชนิด N และชนิด P จะถูกสร้างเป็นการสัมผัสแบบโอห์มมิกกับอิเล็กโทรดผ่านการระเหยและการผสม จากนั้นอนุภาคแกนเล็กๆ จะถูกจัดเรียงโดยการทำให้บางและ แยกแล้วพลิกเป็นฉนวนซิลิกอนชิป
หลังจากการวิจัยและพัฒนามากกว่า 10 ปี ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของเซมิคอนดักเตอร์อัลตราไวโอเลตลึกต่ำกว่า 280 นาโนเมตรได้เกิน 5% พลังงานการส่องสว่างที่สอดคล้องกันมากกว่า 5mW และอายุการใช้งานคือ 5000 ชม.
