大多數LED都會發出可見光，但RIKEN的物理學家創造了一種在遠紫外線的狹窄區域發射的LED，這種區域對人類是安全的，但對病毒和細菌是致命的。圖片來源：銀像/科學圖片庫
一種對微生物和病毒致命但對人類安全的高效LED由三位RIKEN物理學家設計而成。有朝一日，它可以通過在滿是人的房間里殺死病原體來幫助各國擺脫大流行的陰影。
紫外線殺菌燈在消滅細菌和病毒方面非常有效，並且它們通常用於醫院對錶面和醫療器械進行消毒。
這種燈可以用LED製成，使其節能。但是這些LED在破壞DNA的範圍內使用紫外線，因此不能在人周圍使用。人們開始開發高效的LED，在一個狹窄的遠紫外線光帶內發光，這種光似乎既擅長消毒又對人體安全。
在沒有人類的情況下工作的殺菌LED燈通常由鋁，鎵和氮製成。通過增加它們所含的鋁量，這些LED可以被修改以在對人類安全的波長區域工作。但傳統上，這大大降低了他們的權力。
為了解決這個問題，Jo正芳、糸方津由里和平山英樹都在RIKEN量子光電實驗所創造了一種設計更複雜的LED。他們夾在多層，每層含有略微不同比例的鋁，而在某些層中，他們還添加了微量的硅或鎂。
這有效地為電子創造了一個障礙過程，阻礙了它們在材料上的運動，並將它們在某些區域捕獲更長時間。這反過來又增加了設備發出的光量，並減少了它吸收的量。
為了幫助確定最佳設計，該團隊使用計算機模擬對所有可能的影響進行建模。“然後我們種植樣本，看看它是否有效，”喬說。最大的實驗挑戰是精確控制每層的厚度。他們創造了一種在遠紫外線下工作的LED，其輸出功率幾乎是以前最好的十倍。
COVID-19大流行使人們重新意識到能夠破壞表面上的病毒和微生物的重要性。“我們相信，我們的發現和技術對於保護社會免受這種和未來大流行的侵害將非常有用，”Jo說。
Jo補充說，三人將努力進一步提高他們的LED性能。“在輸出功率和功率效率方面仍有很大的改進空間，”他指出。
他們的研究發表在《應用物理學快報》上。
更多信息：Masafumi Jo等，藍寶石襯底上的毫瓦功率遠紫外藻醛LED，應用物理快報（2022）。DOI： 10.1063/5.0088454
期刊信息：應用物理快報
