大多数LED都会发出可见光，但RIKEN的物理学家创造了一种在远紫外线的狭窄区域发射的LED，这种区域对人类是安全的，但对病毒和细菌是致命的。图片来源：银像/科学图片库
一种对微生物和病毒致命但对人类安全的高效LED由三位RIKEN物理学家设计而成。有朝一日，它可以通过在满是人的房间里杀死病原体来帮助各国摆脱大流行的阴影。
紫外线杀菌灯在消灭细菌和病毒方面非常有效，并且它们通常用于医院对表面和医疗器械进行消毒。
这种灯可以用LED制成，使其节能。但是这些LED在破坏DNA的范围内使用紫外线，因此不能在人周围使用。人们开始开发高效的LED，在一个狭窄的远紫外线光带内发光，这种光似乎既擅长消毒又对人体安全。
在没有人类的情况下工作的杀菌LED灯通常由铝，镓和氮制成。通过增加它们所含的铝量，这些LED可以被修改以在对人类安全的波长区域工作。但传统上，这大大降低了他们的权力。
为了解决这个问题，Jo正芳、糸方津由里和平山英树都在RIKEN量子光电实验所创造了一种设计更复杂的LED。他们夹在多层，每层含有略微不同比例的铝，而在某些层中，他们还添加了微量的硅或镁。
这有效地为电子创造了一个障碍过程，阻碍了它们在材料上的运动，并将它们在某些区域捕获更长时间。这反过来又增加了设备发出的光量，并减少了它吸收的量。
为了帮助确定最佳设计，该团队使用计算机模拟对所有可能的影响进行建模。“然后我们种植样本，看看它是否有效，”乔说。最大的实验挑战是精确控制每层的厚度。他们创造了一种在远紫外线下工作的LED，其输出功率几乎是以前最好的十倍。
COVID-19大流行使人们重新意识到能够破坏表面上的病毒和微生物的重要性。“我们相信，我们的发现和技术对于保护社会免受这种和未来大流行的侵害将非常有用，”Jo说。
Jo补充说，三人将努力进一步提高他们的LED性能。“在输出功率和功率效率方面仍有很大的改进空间，”他指出。
他们的研究发表在《应用物理学快报》上。
更多信息：Masafumi Jo等，蓝宝石衬底上的毫瓦功率远紫外藻醛LED，应用物理快报（2022）。DOI： 10.1063/5.0088454
期刊信息：应用物理快报
