深紫外產業鏈逐漸走向高端，部分問題仍需改進?

      深紫外經過這幾年的認證，基本確定其在水、空氣、表面三個場景應用中，無論是在商業、工業還是消費領域，水處理均是 UVC-LED 確定性最強的市場，也是成長最快的市場。

      業內人士預計在水處理市場UVC-LED占比將從 2021 年的 42% 提升至 54%，2021 年 -2026 年復合成長率達 36%。空氣殺菌市場在 UVC-LED占比將保持在20%-25之間，2021年-2026年復合成長率達28%。而表面殺菌預計將從2021年的34%下降至 24%，2021年-2026年復合成長率達 21%。

      據不完全估計，深紫外LED及衍生產品將在國內學校、醫院、白色家電、高鐵等領域穩定形成600億元以上的市場規模，加上物流運輸方面的大規模應用后將形成千億規模市場。

我國深紫外LED在殺毒消菌領域潛在市場規模

產業高端仍面臨三大問題

深紫外LED產業鏈涵蓋襯底制備、外延生長、器件制造和封測等環節。國內在核心技術掌握方面仍與國外存在較大差距，集中表現在襯底制備能力薄弱、外延生長水平不足、短波長和大功率產品研發進度滯緩。

1-受襯底制備能力薄弱影響，產業高端突破后勁不足。

氮化鋁襯底能夠有效緩解外延過程中的應力累計，減少外延片缺陷，大幅提升器件性能和壽命，是實現更短波長、更高功率深紫外光電器件的基礎。氮化鋁襯底制備通常采用PVT（物理氣相傳輸）法，難度大、造價高：一是制備條件苛刻。氮化鋁物理化學性質極為穩定，需要2200℃和60KPa的高溫高壓環境才能制備；二是裝備材料挑戰大。坩堝是襯底制備的關鍵裝備，由于PVT過程會產生大量具有強腐蝕性的鋁蒸汽，即使石墨、氮化硼等特殊材料坩堝也不能滿足要求，只能選擇鋨、鎢、碳化鉭等難度更大、造價更高的材料。

2-受技術路徑鎖定影響，產業競爭面臨性能和成本劣勢。

受制于氮化鋁襯底禁運和高昂造價，我國深紫外LED研發和產業化均采取基于藍寶石襯底上外延生長氮化鋁的方式進行替代，在實現技術便利的同時也帶來產品良率和成本控制方面的挑戰：一是外延生長周期變長。通常需要在藍寶石襯底上外延生長3至5微米厚的氮化鋁才能進行后續工藝，外延生長時間較氮化鋁襯底多4小時，對成本控制極為不利；二是外延片晶體質量較差。由于藍寶石和氮化鋁存在晶格失配， 外延層的缺陷密度通常在108cm-2量級，是氮化鋁襯底的104倍，高缺陷密度導致國內產品的電光轉換效率僅3% ；三是器件壽命較短。由于藍寶石導熱性遠低于氮化鋁，導致器件散熱效果遠不如氮化鋁襯底。當前，我國企業產品同質化明顯，普遍為波長255-280納米的毫瓦級器件，相比之下，國外已研發225納米的更短波長和瓦級器件。

3-受行業標準和應用示范缺乏影響，產品導入渠道不暢。

深紫外LED產業仍處于起步階段，由于與傳統紫外光源發光特性不同，且產品種類多，細分市場的成熟度不一，重新制定行業標準的必要性和緊迫性更加突出。當前，我國尚未實施國家強制標準，僅有企業聯盟編制的《紫外LED標準化體系報告》《紫外LED技術與應用術語和定義》《紫外LED殺菌消毒技術報告》等標準方參考資料，但遠不能適應當前深紫外LED的快速發展，仍需更多、更精準、更細致的深紫外LED標準出臺。
 

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