研究開発された技術紹介

殺菌や滅菌分野向けの波長254NMの紫外線LEDは高輝度化が期待されているが、高品質な発光層(ALGAN層)の成膜が難しいこと等により、実用化されていない。汎用のサファイア基板上に新規成膜法であるミストCVD法を用いて成膜したALGAO薄膜を表面窒化し、発光層(ALGAN層)の母材として適用することで、高輝度でありながら低コストな波長254NMの紫外線LEDの実現を目指す

波長254NMの高輝度紫外線LEDを実現するために有用な表面窒化ALGaO薄膜を紫外線LEDメーカー向けに提供することを目指す
(新技術)
1W以上、外部量子効率50%以上で、且つ発熱が小さい環境温度50℃以下を実現できる紫外線LEDの実現
(新技術の特徴)
・照明用LEDとしての応用展開が期待される
・紫外線ユーザーニーズに応えることができる

・サファイア基板上に作製したALGaO膜の表面窒化に成功し、当該窒化処理によりALGaN膜と格子不整合を1%以内に低減させ、ALGaN膜と相性が良い表面状態を実現した
・AL濃度60%～70%の範囲で、X線半値幅80aRcsec以下とするALGaO膜の高品質化に成功した
・大口径化(4インチ化)、ALGaO膜の高品質化を進めX線半値幅80aRcsecを実現した
・作成したALGaO膜は、波長254NMの紫外線に対して、透過率80%以上であることを確認した
・X線半値幅1600aRcsecであるALGaN結晶膜を実現した

・波長254NM高輝度紫外線LED
・照明用LED

・既存紫外線ランプの置き換え
・高輝度なので生産工程で高スループットが可能・水銀フリーなので環境負荷が小さい
・ベルトコンベアー、流水の殺菌工程、海水のフジツボ、ヌメリ対策等既存紫外線ランプは水銀が不可欠なので全ての殺菌用紫外線ランプの置き換え(食品、医薬品、海水淡水化・発電所等のプラント等)
・新規用途の創造
・紫外線以外の手法からの置き換え(例えば、塩素、オゾン殺菌の代替)
・殺菌・滅菌困難だったものを気軽に殺菌・滅菌
・小型滅菌水製造装置や業務・家庭用の殺菌・滅菌システム、ウェアラブル殺菌・滅菌システム(一般家庭、医療介護分野、宿泊施設等)

波長254NMの高輝度紫外線LEDを実現するために有用な表面窒化ALGaO薄膜を、紫外線LEDメーカー向けに提供し、下流工程であるALGaN膜の成膜・LED化はLEDメーカー、紫外線システムへの組み込みは紫外線システムユーザーや紫外線ユーザーが行う