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奥趋光电正式推出高性能UVC-LED芯片衬底材料大批量颠覆性行业综合解决方案
材料来源：奥趋光电
突如其来的新冠肺炎疫情席卷全球，成为了全世界数十亿人民共同面对的难题。不仅给世界各国造成了严重的生命威胁和巨大的财产损失，更对人类社会活动产生了深远影响。据哈佛大学公共卫生学院发表的Science文章预测，新冠病毒将有可能陪伴人类到2025年；而世界卫生组织总干事谭德塞也曾表示，新型冠状病毒对全球的影响有可能持续数十年。
新型冠状病毒的大流行�；沟蒙本炯际跏艿搅饲八从械闹厥�。目前人类生活环境中已知的所有细菌、病毒等微生物均可通过不同剂量的深紫外线（UVC）辐射被杀灭。紫外线消毒杀菌的原理是利用高能量的紫外光打断病毒DNA或者RNA的链条，破坏其分子结构，造成生长性细胞或再生性细胞死亡，从而在短时间内起到对细菌和病毒的灭活作用。传统化学杀菌消毒产品存在安全、环保和杀菌效率等方面的局限，而传统的紫外汞灯具有寿命短、效率低、需要预热等缺点，且汞对人类社会和环境有巨大的负面影响。自2020年起，限定汞使用和排放的国际《水俣公约》正式生效，传统的汞灯将被限制、禁止生产和使用。与此同时，深紫外LED技术及产品受到了越来越多的关注和青睐，不仅快速高效（一般在几秒内完成）、即开即亮，而且尺寸小、功耗低、非常环保。因此深紫外LED也逐步成为了杀菌消毒（包括新型冠状病毒）领域有效的新技术和解决方案，从而催生了2020年深紫外UVC杀菌消毒市场需求大爆发。深紫外LED在医疗设备、白色家电（如空调系统、冰箱、洗衣机、消毒柜、洗碗机、净水器等）、工业水处理设备、污水处理设施、食品加工与包装、生化探测、聚合物固化及工业光催化等诸多领域有广阔应用前景。据预测，深紫外LED替代传统汞灯在杀菌消毒领域的应用类似于白光LED替代传统光源在照明领域的应用，将形成一个巨大的万亿级新兴产业。
进一步降低UVC-LED芯片制造成本、提升光电转化效率是国内外UVC-LED芯片制造商亟待解决的首要技术难题。尽管AlN单晶衬底是UVC-LED芯片的最佳衬底材料，但由于AlN单晶生长极其困难，目前供应量非常有限、成本高昂，因此传统的UVC-LED技术主要采用MOCVD工艺在蓝宝石衬底上生长AlN薄膜。由于AlN层与蓝宝石衬底晶格失配较大，需在蓝宝石衬底或图形化蓝宝石衬底（PSS）上通过大幅增加AlN薄膜生长厚度（1-5μm）来保证AlN薄膜质量，从而增加了芯片制造成本。奥趋光电通过自有专利工艺技术制备的蓝宝石基AlN薄膜可有效规避AlN层与蓝宝石衬底晶格失配较大这一先天矛盾，200nm的AlN膜厚即可超过传统MOCVD工艺生长的薄膜质量，从而大大降低了UVC-LED芯片制造的成本和时间周期。
奥趋光电蓝宝石基AlN薄膜模板产品第三方检测参数
通过与国内众多UVC-LED芯片巨头及知名企业的长期深入合作，奥趋光电推出的蓝宝石基AlN薄膜模板已完成多轮流片和工艺迭代优化，流片的各项参数均取得优异结果，其中流片统计良率超过91%，充分说明基于该材料的芯片已具备大规模量产条件。
某行业巨头基于奥趋光电蓝宝石基AlN薄膜模板制备的UVC-LED芯片
基于奥趋光电蓝宝石基AlN薄膜材料的UVC-LED芯片参数曲线
基于奥趋光电蓝宝石基AlN薄膜材料的UVC-LED芯片第三方检测参数与市场主流产品对比
奥趋光电首席技术官王琦琨博士表示，作为全球首家2/4/6英寸高性能蓝宝石基AlN薄膜模板大批量制造商，我们非常感谢行业巨头、知名UVC-LED企业及科研院所对奥趋光电的大力支持。奥趋光电蓝宝石基AlN薄膜模板的优异表现背后是我们自主研发的具有颠覆性的、大批量及稳定可靠的2/4/6英寸蓝宝石基AlN薄膜专利工艺。相信随着该工艺以及后续4/6英寸产品的大规模推广应用，UVC-LED芯片的制造成本有望大幅度降低。
除高质量蓝宝石基AlN薄膜大批量解决方案外，王琦琨博士还特别介绍了奥趋光电面向大功率、高端UVC-LED芯片的AlN单晶衬底解决方案。由于西方国家对AlN单晶衬底的禁运，目前大功率UVC-LED芯片及其产业链主要被欧美及日本企业垄断，而奥趋光电成功研制并正分阶段实施小批量生产的AlN单晶衬底产品。2019年4月受诺贝尔奖获得者天野浩教授为组委会主席的LEDIA-2019国际会议邀请，奥趋光电在日本横滨正式发布了全球最大、直径达60mm的AlN单晶衬底样片，第三方检测表明其关键性能参数（如紫外透光性、拉曼半高宽等）处于全球领先水平。基于推出的产品样品，奥趋光电研发团队在晶体结晶质量、批量工艺固化等方面经过了长时间的攻关，目前已经实现1英寸及以下尺寸产品的小批量生产，预计2021年1季度末可完成2英寸AlN单晶衬底的工艺固化。目前奥趋光电正规划建设一条全球最大、年产量达2-3万片2英寸AlN单晶晶圆生产线，以打破欧美对该战略材料的垄断，满足我国高新技术产业对AlN单晶衬底的大量需求。除大功率高端UVC-LED 芯片外，AlN单晶衬底还在紫外激光器、紫外传感器、高频/高功率器件、紫外探测、紫外预警和保密通信等领域有广泛应用前景。
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