مدفوعًا بالتاج الجديد ، تمتلك Taobao و Jingdong بالفعل أنواعًا عديدة من منتجات التطهير بالأشعة فوق البنفسجية.
كما هو مبين في الشكل أدناه ، تقسم الصناعة عمومًا الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاث فئات: A و B و C ، وهي الأشعة فوق البنفسجية القريبة (UVA) والأشعة فوق البنفسجية الشديدة (UVB) والأشعة فوق البنفسجية القصيرة جدًا / الأشعة فوق البنفسجية العميقة (UVC). من بينها ، يحتوي UVC على أكبر طاقة وهو ضار بالكائنات الحية الدقيقة. مدمر للغاية.
بالمقارنة مع UVB و UVA ، فإن UVC هو الخيار الأول لمصادر الضوء الصحية ؛ بالمقارنة مع التعقيم الكيميائي ، تتميز UVC بكفاءة عالية في التعقيم ولا تحتوي على ملوثات كيميائية أخرى.
الصين لديها سلسلة كاملة لصناعة أشباه الموصلات UVC. تضع أشباه الموصلات UVC متطلبات أعلى على الرقاقة وتكنولوجيا التغليف وأداء المواد. تعد تقنية الرقائق حاليًا عنق الزجاجة الرئيسي والقدرة التنافسية الأساسية لتكنولوجيا أشباه الموصلات فوق البنفسجية العميقة. الشركات المصنعة الرائدة في الصناعة&وتجزئة LED للأشعة فوق البنفسجية استمر استثمار الشركات الرائدة في هذا المجال في الزيادة.
أدى الوباء إلى تسريع تطوير سلسلة صناعة أشباه الموصلات UVC. نما سوق UVC من 20 مليون دولار أمريكي في عام 2008 إلى 100 مليون دولار أمريكي في عام 2015 ، و 144 مليون دولار أمريكي في عام 2019. وقد تضاعف هذا العام بشكل مباشر إلى 308 مليون دولار أمريكي. وفقًا لتقرير Yole Developpement ، مدفوعًا بفيروس كورونا ، قد يصل سوق UVC إلى 2.5 مليار دولار أمريكي في عام 2025 ، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 61٪ من 2019 إلى 2025.
من منظور محلي ، تشير التقديرات إلى أنه من عام 2020 إلى عام 2024 ، سيرتفع حجم السوق لوحدات التعقيم UVC في الغسالات والثلاجات ومكيفات الهواء المنزلية والأجهزة الصغيرة UVC من 174 مليون يوان و 185 مليون يوان و 194 مليون يوان ، و 1.5 مليار يوان على التوالي لتصل إلى 8.538 مليار يوان و 8.927 مليار يوان و 9.736 مليار يوان و 3.5 مليار يوان. تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2024 ، سيصل حجم السوق لوحدات التعقيم UVC في السيارات إلى 13.459 مليار يوان.
إذا تمكنت السعة من مواكبة الطلب ، فقد يكون هذا الرقم أكبر.
بالمقارنة مع UVA و UVB ، فإن UVC هو الخيار الأول لتطبيقات التعقيم
يوجد حاليًا طريقتان رئيسيتان للحصول على الأشعة فوق البنفسجية للتعقيم والتطهير: مصابيح الزئبق التقليدية ومصابيح LED فوق البنفسجية. بالمقارنة مع مصابيح الزئبق التقليدية ، تتمتع أشباه الموصلات UVC بمزايا واضحة: التصغير ، وعدم السمية ، والاستخدام المريح.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن اتجاه تحسين عملية أشباه الموصلات UVC واضح ، وتستمر المشاكل التقنية في الاختراق.
في ظل هذه الخلفية ، سيتم استبدال منتجات التعقيم والتطهير التقليدية بمصابيح الزئبق بالأشعة فوق البنفسجية بسرعة بمصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية.
وفقًا لتقرير Yole ، فإن سوق UV LED مدفوع بشكل أساسي بتطبيقات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، دخلت الشركات المصنعة في تايوان والبر الرئيسي مؤخرًا صناعة UVA LED بأعداد كبيرة ، مما تسبب في ضغط أسعار قوي ، مما يحد من نمو سوق UVA LED.
مبدأ التعقيم UVC
من ناحية أخرى ، عندما بدأت أسعار المعدات (دولار / ميغاواط) في الوصول إلى الطلب المبكر ، بدأت صناعة UVC LED في الظهور. أشار Pars Mukish ، مدير وحدة أعمال العرض والإضاءة الصلبة في Yole Développement&، "في الواقع ، ارتفع سعر مصابيح UVC LED من حوالي 100 دولار أمريكي / ميغاواط في عام 2015 إلى 0.3-2 دولار أمريكي / ميغاواط في 2019. هذه قضية رئيسية لمعظم شركات الدمج المحتملة ذات الحجم الكبير. من حيث ذلك ، هذه عتبة حقيقية.&مثل ؛
لعب وباء COVID-19 لعام 2020 دورًا محفزًا ، حيث أنشأ بعض حالات الاستخدام الأمثل للتكنولوجيا التي سيتم تحسينها في فترة زمنية قصيرة جدًا.
بالمقارنة مع UVA و UVB ، فإن UVC لديها قوة اختراق ضعيفة ولن تسبب ضررًا لجسم الإنسان ، لكن تأثير التعقيم هو نفسه تقريبًا ، لذلك أصبح UVC الخيار الأول لتطبيقات التعقيم والتطهير.
في عام 2020 ، هناك عجز عام في سلسلة التوريد الخاصة بـ UVC بأكملها ، وتبحث الصناعة الآن عن طرق لزيادة الطاقة الإنتاجية بسرعة.
تشبه عملية أشباه الموصلات ذات الأشعة فوق البنفسجية العميقة تقريبًا تلك الخاصة بمصابيح LED العادية ، ولكن نظرًا لاختلاف مواد الإنارة الخاصة بمصابيح UV-LED ، فإن مواد الإنارة المختارة وأشكال التغليف ستكون مختلفة.
يمكن تقسيم رقائق أشباه الموصلات UVC إلى جزأين: طبقة أساسية وطبقة فوقية: عادة ما تتبع الركيزة طبقة الياقوت المستخدمة في رقائق LED الزرقاء. تشتمل الطبقة فوق المحورية على طبقة قالب AIN وطبقة AIGaN من النوع N وطبقة متعددة ينبعث منها الضوء الكمي وطبقة مانعة للإلكترون وطبقة تلامس من النوع P GaN.
في عملية الرقاقة ، يتم تسريب طبقة التلامس من النوع N من خلال الطباعة الحجرية والحفر ، ويتم تشكيل النوع N والنوع P في اتصال أوم مع القطب من خلال التبخر والسبائك ، ثم يتم فرز الجسيمات الأساسية الصغيرة عن طريق التخفيف و الانقسام ، ثم انقلبت إلى رقاقة السيليكون العازلة.
بعد أكثر من 10 سنوات من البحث والتطوير ، تجاوزت الكفاءة الكمية الخارجية لأشباه الموصلات فوق البنفسجية العميقة التي تقل عن 280 نانومتر 5٪ ، وقوة الإضاءة المقابلة أكبر من 5 ميجاوات ، وعمرها 5000 ساعة.
