أبحاث يابانية تطور تقنية جديدة يمكنها تقليل تكلفة مصابيح LED فوق البنفسجية العميقة بشكل كبير

　　أعلنت جامعة ريتسوميكان اليابانية مؤخرًا عن بلاغ يفيد بأن باحثيها طوروا تكنولوجيا يمكنها إنتاج ثنائيات باعثة للضوء فوق البنفسجي العميق (LED) بكفاءة وبتكلفة منخفضة جدًا، ومن المتوقع أن تصبح مصدر ضوء فوق بنفسجي عميق يتم اعتماده على نطاق واسع في أعقاب قيود الأمم المتحدة على استخدام الزئبق.

　　يُسمى الضوء فوق البنفسجي الذي يتراوح طوله الموجي بين 200 و350 نانومترًا بالضوء فوق البنفسجي العميق، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل تعقيم الهواء في محطات تنقية المياه والمستشفيات وغرف الأبحاث النظيفة في المصانع، وكذلك معالجة الفورمالديهايد. في الماضي، كانت العديد من مصادر الضوء فوق البنفسجي العميق تستخدم مصابيح الزئبق، لكن اتفاقية ميناماتا بشأن الزئبق، التي وقعتها الأطراف المختلفة تحت رعاية الأمم المتحدة العام الماضي، تنص على ضرورة تقييد استخدام الزئبق بشكل كبير. لذلك، من الضروري تطوير مصادر ضوء بديلة.

　　يمكن استخدام مصابيح LED فوق البنفسجية العميقة كبديل لمصابيح الزئبق، لكن في الماضي كان لا بد من استخدام الياقوت الأزرق الباهظ الثمن كقاعدة عند تصنيع مصابيح LED فوق البنفسجية العميقة، وكانت تكلفته المرتفعة تحد من انتشارها على نطاق واسع. أفاد الباحث الكبير كاتسونوبو أوياجي من جامعة ريتسوميكان وآخرون بأنه يمكن استخدام السيليكون غير المكلف ليحل محل الياقوت الأزرق كقاعدة، مما يقلل التكاليف بشكل كبير.

　　بالإضافة إلى ذلك، في العمليات السابقة، كان يجب إزالة جزء من طبقة العزل على الركيزة للسماح بمرور التيار. أما الطريقة الجديدة فتتضمن وضع طبقة من نيتريد الألومنيوم على ركيزة سيليكون كعازل، ثم فتح ثقوب دقيقة متعددة في الأعلى للسماح بمرور التيار. وهذا يلغي الحاجة إلى إزالة طبقة العزل، مما يقلل بشكل كبير من عملية التصنيع — حيث يمكن تقليل ما كان يستغرق سابقًا 5 أيام من العمل الإنتاجي إلى يوم واحد. كما يتجنب تلف مصابيح LED أثناء عملية إزالة طبقة العزل، مما يحسن كفاءة الإضاءة.

　　يرى فريق البحث أن الطريقة الجديدة يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف تصنيع مصابيح LED بالأشعة فوق البنفسجية العميقة، ومن المتوقع أن تعزز الإنتاج على نطاق واسع والتطبيق الواسع النطاق لهذا المصدر الضوئي فوق البنفسجي العميق.