ACS Photonics dergisinde yayınlanan bir mektupta, araştırmacılar, yüksek-kaliteli derin-ultraviyole (UV-C) LED'ler üretmek için bir film yerleştirmeyi içeren daha zarif bir yöntem bildirdiler. yarı iletken alaşımlı alüminyum galyum nitrür (AlGaN), bir silikon karbür (SiC) alt tabakası üzerinde -- daha yaygın olarak kullanılan safir alt tabakadan ayrılır.
Zollner'e göre, substrat olarak silisyum karbürün kullanılması, safir kullanmaktansa yüksek-kalite UV-C yarı iletken malzemenin daha verimli ve uygun maliyetli-etkili büyümesini sağlar. Bunun, malzemelerin atomik yapılarının ne kadar yakından eşleştiğinden kaynaklandığını açıkladı.
"Genel bir kural olarak, substrat ve film birbirine yapısal olarak (atomik kristal yapı açısından) ne kadar benzerse, yüksek malzeme kalitesi elde etmek o kadar kolay olur" dedi. Kalite ne kadar iyi olursa, LED'in verimliliği ve performansı o kadar iyi olur. Safir yapısal olarak farklıdır ve hatasız ve yanlış hizalama olmadan malzeme üretmek genellikle karmaşık ek adımlar gerektirir. Zollner, silisyum karbürün mükemmel bir eşleşme olmadığını, ancak maliyetli, ek yöntemlere ihtiyaç duymadan yüksek kalite sağladığını söyledi.
Ayrıca, Zollner'e göre silisyum karbür, "ideal" alüminyum nitrür alt tabakadan çok daha ucuzdur ve bu da onu seri üretimi- daha kolay hale getirir.
Taşınabilir, hızlı-etkili su dezenfeksiyonu, araştırmacıların UV-C LED teknolojisini geliştirirken akıllarına gelen başlıca uygulamalar arasındaydı; diyotların dayanıklılığı, güvenilirliği ve küçük form faktörü, temiz suyun bulunmadığı dünyanın daha az gelişmiş bölgelerinde oyunun kurallarını değiştirecektir.
COVID-19 pandemisinin ortaya çıkışı başka bir boyut ekledi. Dünya hastalık için aşılar, terapiler ve tedaviler bulmak için yarışırken, dezenfeksiyon, dekontaminasyon ve izolasyon kendimizi savunmamız gereken birkaç silahtır ve çözümlerin dünya çapında dağıtılması gerekecektir. Zollner, su sanitasyonu amaçları için UV-C'ye ek olarak, UV-C ışığının kimsenin olmadığı zamanlarda açılan sistemlere entegre edilebileceğini söyledi.
"Bu, halka açık, perakende, kişisel ve tıbbi alanları sterilize etmek için -maliyetli, kimyasal-ücretsiz ve uygun bir yol sağlayacaktır" dedi.
Ancak Zollner ve meslektaşları pandemiyi beklerken şimdilik bu bir sabır oyunu. UC Santa Barbara'daki araştırmalar, kişiden-kişiye- teması en aza indirmek için yavaşladı.
"UCSB'de araştırma faaliyetleri devam ettikten sonraki adımımız, umarım dünyanın en verimli UV-C ışık yayıcılarını üretmek için AlGaN/SiC platformumuzu geliştirme çalışmalarımıza devam etmektir" dedi.
Araştırmaya katkıda bulunan diğer kişiler arasında tümü SSLEEC ve/veya Maliye Bakanlığı'ndan Burhan K. SaifAddin (baş yazar), Shuji Nakamura, Steven P. DenBaars, James S. Speck, Abdullah S. Almogbel, Bastien Bonef, Michael Iza ve Feng Wu bulunmaktadır. UC Santa Barbara'daki malzemeler.
