紫外线虽然在太阳光中能量占比仅5%，但却广泛应用于人类生活。
目前紫外光应用包括印刷固化、钱币防伪、皮肤病治疗、植物生长光照、破坏微生物如细菌 病毒等分子结构，因此广泛应用于空气杀菌、水体净化和固体表面除菌消毒等领域。
传统的紫外光源一般是采用汞蒸气放电的激发态来产生紫外线，有着功耗高、发热量大、寿命短、反应慢、有安全隐患等诸多缺陷。
新型的深紫外光源则采用发光二极管(light emitting diode：LED)发光原理，相对于传统的汞灯拥有诸多的优点，其中 重要优势的在于其不含有毒汞元素。
随着《水俣公约》的实施，标志着2020年间将全面禁止含有汞元素紫外灯的使用，因此如何才能开发出一种全新的环保、高效紫外光源，成为了摆在人们面前的一项重要挑战。
而基于宽禁带半导体材料(GaN，AlGaN)的深紫外发光二极管(deep ultraviolet LED：DUV LED)成为了这一新应用的不二选择。这一全固态光源体系体积小、效率高，寿命长，仅仅是拇指盖大小的芯片，就可以发出比汞灯还要强的紫外光。
然而，要想实现紫外LED的高效发光并不容易。研究者们发现，当电子和空穴复合时，并不总是一定产生光子，这一效率被称之为内量子效率(internal quantum efficiency：IQE)。
研究员课题组发现，为了提升紫外LED的IQE数值，可以通过AlGaN材料生长的衬底——蓝宝石，也就是Al2O3的斜切角调控来实现。
当提高衬底的斜切角时，紫外LED内部的位错得到明显抑制，器件发光强度明显提高。当斜切角衬底达到4度时，器件荧光光谱的强度提升了一个数量级，而内量子效率也达到了破纪录的90%以上。
研究者相信，此项研究将会为高效率的全固态紫外光源的研发提供新的思路。这种思路无需昂贵的图形化衬底，也不需要复杂的外延生长工艺。而仅仅依靠衬底的斜切角的调控和外延生长参数的匹配和优化，就有望将紫外LED的发光特性提高到与蓝光LED相媲美的高度，为高功率深紫外LED的大规模应用奠定实验和理论基础。 |
