研究开启了利用LED技术进行紫外线消毒的大门

北卡罗莱纳州立大学的研究将使节能LED设备的开发成为可能，这种设备利用紫外线杀死细菌和病毒等病原体。这项技术有广泛的应用，从饮用水处理到外科手术工具消毒。

Ramón Collazo博士是北卡罗来纳州立大学材料科学与工程的助理教授，也是一篇研究论文的主要作者，他说:“利用led进行紫外线处理会更经济、更节能、更持久。”“我们的工作还将促进发展中国家使用的坚固耐用的便携式水处理技术的开发。”

led利用氮化铝(AlN)作为半导体，因为这种材料可以处理大量的能量，并产生广泛的光谱颜色，特别是在紫外线范围内的光。然而，使用AlN led产生紫外光的技术受到了严重的限制，因为作为这些半导体基础的基材吸收了紫外光的波长，这对杀菌和水处理技术的应用至关重要。

来自北卡罗莱纳和日本的一个研究小组已经找到了解决这个问题的方法。通过计算机模拟，他们确定AlN衬底晶体结构中的痕量碳原子吸收了大部分相关的紫外光。通过去除基板中的碳元素，研究小组能够显著提高通过基板所需波长的紫外光的数量。

Zlatko Sitar博士说:“一旦我们发现了这个问题，解决起来就相对容易而且不贵了。”Zlatko Sitar博士是神户制钢所材料科学与工程的杰出教授，也是这篇论文的合著者。

包含这项研究的商业技术目前正在由HexaTech公司开发，该公司是北卡罗来纳州立大学的一家附属公司。

“这是一个已经存在了30多年的问题，我们能够通过整合先进的计算、材料合成和表征来解决它，”道格·欧文博士说，他是北卡罗来纳州立大学材料科学与工程的助理教授，也是这篇论文的合著者。“我认为我们会看到更多这方面的工作材料基因组计划未来，这种方法将加速新材料和相关技术的开发。”

纸”,AlN体晶体265 nm吸收带的起源的文章发表在《纽约时报》的网络版上应用物理快报．合著者包括来自北卡罗来纳州立大学的Benjamin Gaddy、Zachary Bryan、Ronny Kirste和Marc Hoffman，以及来自HexaTech公司、东京农业科技大学和德山公司的研究人员。这项研究得到了美国国防部的资助。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

《论AlN体晶体265 nm吸收带的起源》

作者: Ramon Collazo, Benjamin E. Gaddy, Zachary Bryan, Ronny Kirste, Marc Hoffman, Douglas L. Irving, Zlatko Sitar, North Carolina State University;谢金桥，Rafael Dalmau和Baxter Moody, HexaTech, Inc.;熊谷吉尚和Akinori Koukitu，东京农业技术大学;永岛亨，久保田幸，木下亨，德山株式会社

发表:在线2012年5月，应用物理快报

文摘:单晶AlN为富铝AlGaN提供了天然基板，这是开发高效深紫外led和激光二极管所必需的。在这些衬底上观察到一个以4.7 eV (~265 nm)为中心的吸收带，吸收系数在1000 cm-1以上。根据DFT计算，氮位上的取代碳在这个能量处引入吸收。用PVT和HVPE等外延生长的一系列单晶片证明了这种吸收带随碳呈线性增加，这有力地支持了碳在AlN中的主导态为CN-的模型。