Japanische Forschung entwickelt neue Technologie, die die Kosten für Deep-UV-LEDs deutlich senken kann
Die japanische Ritsumeikan-Universität hat kürzlich ein Kommuniqué veröffentlicht, dem zufolge ihre Forscher eine Technologie entwickelt haben, mit der Deep-UV-Leuchtdioden (LEDs) sehr kostengünstig und effizient hergestellt werden können. Es wird erwartet, dass dies nach den Quecksilberbeschränkungen der Vereinten Nationen zu einer weit verbreiteten Deep-UV-Lichtquelle wird.
UV-Licht mit Wellenlängen zwischen 200 und 350 Nanometern wird als Deep-UV-Licht bezeichnet und wird häufig in Bereichen wie der Luftsterilisation in Wasseraufbereitungsanlagen, Krankenhäusern und Reinräumen von Fabriken sowie zur Formaldehydbehandlung eingesetzt. In der Vergangenheit verwendeten viele Deep-UV-Lichtquellen Quecksilberlampen, doch das im vergangenen Jahr unter der Schirmherrschaft der Vereinten Nationen von verschiedenen Parteien unterzeichnete Minamata-Übereinkommen über Quecksilber sieht eine deutliche Beschränkung der Quecksilberverwendung vor. Daher ist es notwendig, alternative Lichtquellen zu entwickeln.
Deep-UV-LEDs können Quecksilberlampen ersetzen, doch in der Vergangenheit musste für die Herstellung von Deep-UV-LEDs teures Saphir als Substrat verwendet werden, dessen hohe Kosten die Verbreitung einschränkten. Katsunobu Aoyagi, leitender Forscher an der Ritsumeikan-Universität, und andere berichteten, dass kostengünstiges Silikon Saphir als Substrat ersetzen kann, wodurch die Kosten deutlich gesenkt werden.
Darüber hinaus musste in früheren Verfahren ein Teil der Isolierschicht auf dem Substrat entfernt werden, damit Strom fließen kann. Die neue Methode besteht darin, eine Schicht aus Aluminiumnitrid als Isolator auf ein Silikonsubstrat aufzutragen und dann mehrere Mikroöffnungen darauf anzubringen, damit Strom fließen kann. Dadurch entfällt das Entfernen der Isolierschicht, was den Herstellungsprozess erheblich verkürzt — was bisher 5 Tage Produktionsarbeit erforderte, kann nun auf 1 Tag reduziert werden. Außerdem werden Schäden an LEDs während des Entfernens der Isolierschicht vermieden, was die Lichtausbeute verbessert.
Die Forschungsgruppe ist der Ansicht, dass die neue Methode die Herstellungskosten von Deep-Ultraviolett-LEDs deutlich senken kann und voraussichtlich die großflächige Produktion und breite Anwendung dieser Deep-Ultraviolett-Lichtquelle fördern wird.