新型冠状病毒肺炎疫情正推动新消毒解决方案开发进程，LED UV-C光是一种极具潜力和挑战性的解决方案。
欧司朗光电半导体的应用工程师Alexander Wilm 与开发工程师Hans Lugauer携手致力于UV-C LED开发，以使其适合批量生产。他表示：“即使在‘正常’条件下，我们也不乏潜在对UV-C光的应用。新型冠状病毒的肆虐使消毒领域出现新解决方案——UV-C辐射。现在，我们每天都可发现所有可能的应用。”
“便携式杀菌利器”
尽管如今使用短波低压放电灯对水、空气和物品表面进行灭菌和消毒大行其道，但Lugauer认为使用UV-C辐射进行消毒的未来取决于LED：“与传统解决方案相比，其灵活性更高，体积更小。可频繁打开与关闭，无需担忧任何问题，且耐振动。”有鉴于此，全新应用应运而生，例如可存放在夹克口袋中的移动式消毒设备。“我们将其称为‘便携式杀菌利器’”Lugauer认为这是每个人当下梦寐以求的产品。该应用尚未问世，原因如下：“除效率外，安全性是最大的挑战——必须确保UV-C辐射不会对皮肤或眼睛构成威胁，”他的同事 Wilm 补充道：“该原则适用于所有UV-C产品，因为此类产品会对人和环境构成危险。”这也正是使用UV-C光对穿着防护服员工进行消毒时，应佩戴可抵挡UV-C辐射口罩和手套的原因所在。在各个房间中穿梭，使用UV-C消毒物品表面的特殊机器人配有传感器，有人靠近时会立即关闭。
无菌出租车和公共汽车
众所周知，汞灯存在诸多不足（例如空间狭小时可能会受到振动和冲击，或无法承载高点火电压），UV-C LED可有效弥补此类不足，堪称替代汞灯的明智之选。防止玻璃破裂和汞溢出对人构成危险尤为重要。“UV-C LED适用于不同应用，例如对出租车、公共汽车或共享汽车中的物品表面进行消毒。我坚信，一旦UV-C LED性能改善，且成本进一步下降，其他令人兴奋的应用必将如雨后春笋，破土而出。”Wilm说道。
遗传信息遭受攻击
为何紫外光在对抗病菌方面效果卓著？UV-C解决方案如此有效的主要原因在于地球表面不存在天然的UV-C辐射。UV-C辐射几乎被地球臭氧层全部吸收并阻隔。因此，细菌和病毒尚未进化出针对UV-C辐射的任何防御机制。
短波UV-C辐射（200至280纳米）是能量最大的UV辐射的组成部分。波长低于280纳米的紫外光可破坏微生物RNA或DNA螺旋中的化学键。这可撕裂遗传信息。因此，病毒或细菌不再具有传染性，即无法繁殖。UV-C辐射的“杀伤因子”（换言之，必要剂量）因微生物而异。假定最大消毒有效范围约为265纳米。Lugauer对相关要点进行解释：“由于UV-C LED效率随波长下降而降低，因此我们一方面优化LED波长以实现高效率。另一方面，我们注重合理能效，同时产生高水平的有效辐射。”
寻找新材料
UV-C LED的材料系统使其如此创新。UV-C LED由氮化铝镓(AlGaN)组成。从化学角度而言，其与用于蓝色和绿色LED，且大家更熟悉的氮化铟镓(InGaN)极为相似。因此，几乎适用于所有芯片生产中的制造过程——只有外延过程完全不同。要外延制造AlGaN半导体晶体，需要高达1400℃的高温。
此外，有些新工艺只能在经过专门设计的外延工厂中进行。更重要的是，LED封装需要特殊封装材料以增加芯片光输出。常规LED中通常用于此目的的透明硅胶材料在受到高能UV-C光子照射时会很快分解。因此，要找到并测试对UV-C光足够稳定且透明的新材料，绝非易事。作为唯一可透过UV-C的材料，特殊石英玻璃正是不二之选。
准备就绪，迎接未来
“解决基本生产流程和材料问题后，我们亟需应对效率和可靠性问题。要实现经济、高质量地生产UV-C LED，大量的开发工作必不可少。当下情况与十年前情况颇为类似，当时通用照明用的LED仍效率低下且价格昂贵。而现在该情况已从根本上得到改变，对于UV-C LED而言，改变也将随即而至。” Lugauer说道。这一喜报足以为未来应对病菌挑战注入强心针。